[發明專利]用于形成和圖案化層和/或基板的方法

在審

• 申請號: 202080032737.5
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN113785380A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 越澤武仁;程睿;辛格·特金德;押尾英隆
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033;H01L21/02
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

在實施方式中，一種形成用于半導體處理的特征的方法。第一心軸和第二心軸形成于基板上。沿著第一心軸的第一側壁形成第一間隔物，且沿著第二心軸的第二側壁形成第二間隔物。間隙界定于第一間隔物與第二間隔物之間。藉由間隙填充材料填充間隙。在一些實例中，間隙填充材料包括摻雜的硅材料。在一些實例中，第一間隔物和第二間隔物各自包括摻雜的硅材料。

技術領域

本公開內容的實例大體涉及形成層以及圖案化層和/或基板中的特征和/或開口。具體而言，本公開內容的實施方式提供了用于利用精確尺寸控制來圖案化層和/或基板中的特征和/或開口的方法。

背景技術

多重圖案化技術是為光刻(photolithography)而開發的技術，以提高特征密度和準確性。例如，雙重圖案化光刻(double patterning lithography；DPL)是提高分辨率的有效技術。理論上，DPL通過間距分割(pitch splitting)使分辨率倍增。在某些實施方式中，DPL涉及兩個單獨的曝光和蝕刻步驟(litho-etch-litho-etch，或稱為LELE或L2E2)。DPL特別適用于20nm生產技術，并且是縮小至14nm技術及超越該技術的有希望的候選解決方案之一。隨著特征的寬度繼續縮小，為了提高特征密度，特征的深寬比(深度除以寬度)對于半導體芯片的堆疊而言持續增加。當填充溝槽時，如果溝槽寬而淺，則相對容易完全填充溝槽。然而，隨著溝槽深寬比增加，溝槽的開口更有可能“被捏住(pinch off)”，從而在溝槽內形成空隙(void)(如，缺陷)。

柵極圖案和淺溝槽隔離(STI)區域的可靠形成對于集成電路的成功很重要。隨著對更大電路密度的要求增加，不僅必須減小裝置特征尺寸，還必須減小裝置之間的隔離結構的尺寸以及高深寬比的要求。已經開發出許多不同的工藝技術和材料選項以用具有最小缺陷的隔離結構的介電材料填充溝槽。不良的工藝控制將導致不規則的結構輪廓、溝槽中的缺陷或溝槽的早期閉合，從而在用介電材料填充溝槽時導致溝槽中的空隙或氣隙。

發明內容

在一個實施方式中，提供一種形成用于半導體處理的特征的方法。在基板上形成第一心軸(mandrel)和第二心軸。沿著第一心軸的第一側壁形成第一間隔物(spacer)并沿著第二心軸的第二側壁形成第二間隔物。間隙界定于第一間隔物與第二間隔物之間。由間隙填充材料填充間隙。間隙填充材料包括摻雜的硅材料。

在另一個實施方式中，提供一種形成用于半導體處理的特征的方法。在基板上形成第一心軸和第二心軸。沿著第一心軸的第一側壁形成第一間隔物并沿著第二心軸的第二側壁形成第二間隔物。間隙界定于第一間隔物與第二間隔物之間。第一間隔物和第二間隔物各自包括摻雜的硅材料。由間隙填充材料填充間隙。

在又一實施方式中，提供一種形成用于半導體處理的特征的方法。在基板上形成第一心軸和第二心軸。第一心軸和第二心軸沿著基板平行于第一方向延伸。沿著第一心軸的第一側壁形成第一間隔物，并沿著第二心軸的第二側壁形成第二間隔物。第一間隙界定于第一間隔物與第二間隔物之間。由第一間隙填充材料填充第一間隙。以下至少一者為硼摻雜的硅：(i)第一間隔物和第二間隔物，以及(ii)第一間隙填充材料。在第一心軸、第二心軸、第一間隔物、第二間隔物和第一間隙填充材料上形成第三心軸和第四心軸，且第三心軸和第四心軸跨越第一心軸、第二心軸、第一間隔物、第二間隔物和第一間隙填充材料。第三心軸和第四心軸沿著基板平行于第二方向延伸，第二方向與第一方向相交。沿著第三心軸的第三側壁形成第三間隔物，并沿著第四心軸的第四側壁形成第四間隔物。第二間隙界定于第三間隔物與第四間隔物之間。去除以下相應部分：(i)通過第二間隙暴露的第一間隙填充材料，或(ii)通過第二間隙暴露的第一心軸和第二心軸。由第二間隙填充材料填充第二間隙。去除第三心軸和第四心軸。藉由去除第三心軸和第四心軸形成相應的第三間隙。去除以下另一相應部分：(i)通過第三間隙暴露的第一間隙填充材料，或(ii)通過第三間隙暴露的第一心軸和第二心軸。

附圖說明