用于制造多柵器件的鰭的方法和用于制造鰭的芯結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及多柵器件，更具體地，涉及在制造多柵器件時采用的側壁圖像轉移(sidewall image transfer)方法和結構。
【背景技術】
[0002]可通過執(zhí)行多個側壁圖像轉移蝕刻步驟以形成多柵器件的鰭來實現(xiàn)鰭密度控制，具體地，實現(xiàn)鰭密度四倍化。然而，這些工藝一般采用相對復雜的圖案化(patterning)疊層。例如，一個這樣的疊層由至少十個不同的層構成，其制造成本以及在鰭形成工藝中使用時的成本相對較高。

【發(fā)明內容】

[0003]一個實施例涉及一種用于制造多柵器件的鰭的方法。根據(jù)此方法，在半導體襯底之上的多個芯(mandrel)中或多個芯上形成多個側壁，以便每個所述芯包括由第一材料構成的第一側壁以及由不同于所述第一材料的第二材料構成的第二側壁。選擇性地去除所述多個芯中第一芯的所述第一側壁。此外，將由所述多個側壁中剩余的側壁構成的圖案轉移到下伏層(underlying layer)上以在所述下伏層中形成硬掩模。進一步地，通過采用所述硬掩模并且蝕刻所述襯底中的半導電材料來形成所述鰭。
[0004]另一實施例也涉及一種用于制造多柵器件的鰭的方法。根據(jù)此方法，通過執(zhí)行傾斜離子注入工藝，在半導體襯底之上的多個芯中形成多個側壁，以便每個所述芯包括由第一材料構成的第一側壁以及由不同于所述第一材料的第二材料構成的第二側壁。去除所述多個芯中第一芯的所述第一側壁。此外，將由所述多個側壁中剩余的側壁構成的圖案轉移到下伏層上以在所述下伏層中形成硬掩模。進一步地，通過采用所述硬掩模并且蝕刻所述襯底中的半導電材料來形成所述鰭。
[0005]備選實施例涉及一種用于制造多柵器件的鰭的方法。根據(jù)此方法，通過執(zhí)行傾斜沉積工藝，在半導體襯底之上的多個芯上形成多個側壁，以便每個所述芯被由第一材料構成的第一側壁以及由不同于所述第一材料的第二材料構成的第二側壁覆蓋。選擇性地去除所述多個芯中第一芯的所述第一側壁。此外，將由所述多個側壁中剩余的側壁構成的圖案轉移到下伏層上以在所述下伏層中形成硬掩模。進一步地，通過采用所述硬掩模并且蝕刻所述襯底中的半導電材料來形成所述鰭。
[0006]另一實施例涉及一種使用側壁圖像轉移工藝制造多柵器件的鰭的芯結構。所述芯結構包括多個芯，其中每個所述芯包括由第一材料構成的第一側壁以及由第二材料構成的第二側壁，并且其中所述第二材料的構成使得在至少一個蝕刻工藝中，所述第二材料相對于所述第一材料具有選擇性。所述芯結構進一步包括:由位于所述芯下方的硬掩模材料形成的下伏層；以及位于所述下伏層下方的半導體襯底。
[0007]通過結合附圖閱讀下面對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，這些及其它特征和優(yōu)點將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0008]本公開將在參考附圖對優(yōu)選實施例的以下描述中提供細節(jié)，其中:
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的圖案化疊層的截面圖；
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的芯結構的截面圖；
[0011]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出形成芯間隔物(spacer)的結構的截面圖；
[0012]圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出形成芯的結構的截面圖；
[0013]圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出通過離子注入工藝形成具有不同的蝕刻選擇性的不同材料的芯側壁的結構的截面圖；
[0014]圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出通過傾斜沉積工藝形成具有不同的蝕刻選擇性的不同材料的芯側壁的結構的截面圖；
[0015]圖7是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出芯帽(cap)的去除的結構的截面圖；
[0016]圖8是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出形成光學平面化層、硅抗反射涂層和光致抗蝕劑以形成具有放松的覆蓋余量(relaxed overlay margin)的光刻掩模的結構的截面圖；
[0017]圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出形成具有放松的覆蓋余量的光刻掩模的結構的截面圖；
[0018]圖10是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出芯側壁的選擇性去除的結構的截面圖；
[0019]圖11是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出光學平面化層掩模的去除的結構的截面圖；
[0020]圖12是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出芯的去除的結構的截面圖；
[0021]圖13是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出硬掩模的形成的結構的截面圖；
[0022]圖14是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出芯側壁的去除的結構的截面圖；
[0023]圖15是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例示例出一個或多個晶體管器件的鰭的形成的結構的截面圖；以及
[0024]圖16是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例用于形成多柵器件的鰭的方法的框圖/流程圖。
【具體實施方式】
[0025]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，鰭密度可使用單個鰭切割和單個側壁圖像轉移(SLT)工藝控制。鰭四倍化可使用相對簡單的圖案化疊層和相對簡單的圖案化工藝實現(xiàn)。具體而言，根據(jù)一個有利的方面，用于對多柵器件的鰭進行圖案化的光刻掩?？杀恍纬捎酗@著放松的覆蓋余量。此優(yōu)點可通過形成由不同的材料構成的芯側壁來實現(xiàn)，這些不同的材料在等離子體干法蝕刻或濕法蝕刻工藝中相對于彼此具有選擇性。側壁可通過應用傾斜濺射工藝沉積和/或傾斜離子注入工藝形成。此外，所述材料可被構成為使得它們可以在形成鰭的硬掩模之后使用其它蝕刻工藝同時被去除。這樣，通過利用側壁的選擇性，可通過使用相對簡單的工藝和相對簡單的圖案化疊層來精確地控制SIT圖案。
[0026]本領域技術人員將理解，本發(fā)明的各方面可以實現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或器件。參考根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設備(系統(tǒng))和器件的流程圖圖示和/或框圖，在下文中描述本發(fā)明的各方面。應該理解，流程圖圖示和/或框圖中的每個框，以及流程圖圖示和/或框圖中的框的組合示例出了根據(jù)本發(fā)明各種實施例的系統(tǒng)、方法和器件的可能實現(xiàn)方式的架構、功能和操作。還應當注意，在一些備選實施方式中，框中標注的功能可能不按圖中示出的順序發(fā)生。
[0027]應當理解，將就具有襯底的給定示例性構造來描述本發(fā)明；然而，其它構造、結構、襯底材料以及工藝特征和步驟可以在本發(fā)明的范圍內變化。
[0028]還應當理解，當被描述為層、區(qū)域或襯底的要素被稱為在另一要素“上方”或“之上”時，它可以直接在該另一要素上方，或者也可以存在中間要素。相反，當一個要素被稱為“直接在”另一要素“上方”或者“之上”時，不存在中間要素。類似地，還應當理解，當諸如層、區(qū)域或襯底的要素被稱為在另一要素“下方”或“之下”時，它可以直接在該另一要素下方，或者也可以存在中間要素。相反，當一個要素被稱為“直接在”另一要素“下方”或者“之下”時，不存在中間要素。進一步地，關于一要素的術語“下方”應該被理解為表示在位于該元件與被描述為位于元件下方的特征之間的垂直線中位于該要素之下。因此，術語“下方”不應被理解為表示一特征僅位于與該要素不同的平面中。還應當理解，當一個要素被稱為“連接”或“耦合”到另一個要素時，它可以被直接連接或耦合到該另一要素，或者可以存在中間要素。相反，當一個要素被稱為“直接連接”或“直接耦合”到另一要素時，不存在中間要素。
[0029]集成電路芯片設計可以以圖形計算機程序語言生成，并儲存在計算機存儲介質(例如磁盤、磁帶、實體硬盤驅動器、或例如存儲存取網(wǎng)絡中的虛擬硬盤驅動器)中。若設計者不制造芯片或用于制造芯片的光刻掩模，設計者可用物理裝置(例如通過提供存儲設計的存儲介質的副本(copy))傳送所產(chǎn)生的設計、或直接或間接地以電子方式(例如通過網(wǎng)絡)傳送至該實體。再將所儲存的設計轉換成適當?shù)母袷?例如GDSII)，用于光刻掩模的制造，光刻掩模典型地包括所關注的要在晶片上形成的芯片設計的多個副本。光刻掩模用于界定待蝕刻或待處理的晶片(和/或其上的層)的區(qū)域。
[0030]本文中描述的方法可以用于制造集成電路芯片。所得到的集成電路芯片可以以原始晶片的形式(即，作為具有多個未封裝的芯片的單個晶片)、作為裸管芯或者以封裝的形式由制造商分配。在后一情況下，芯片安裝在單個芯片封裝體(例如塑料載體，具有固定到主板或更其它高級的載體上的引線)中或者安裝在多芯片封裝體(例如，具有表面