[发明专利]凸出结构与形成凸出结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种凸出结构，与一种形成一凸出结构的方法。特别是，本发明涉及一种位于基材上的立方体凸出结构，其具有小于传统光刻技术的极小尺寸与一种形成此等立方体凸出结构的方法。

背景技术

在以硅为基础内存芯片的制造过程中，通常会经过许多次的光刻步骤。在每次的光刻步骤中，具有一特定尺寸的特别图案会转印在晶圆上。当所有被转印过的特别图案都被处理过之后，就会得到可用的完整电路。

由于多种因素的作用，包括便携性、功能性、容量、与效能的需求，集成电路的尺寸一直不停地在缩小当中。但是图案的特征，例如导线等，则仍然还是要由光刻步骤来形成。间距的概念，是用来描述此等特征的尺寸。间距的定义，可以视为多个重复的两个相邻的特征之中，相同的点之间的距离。然而，由于光学或是物理现象的因素，传统的光刻技术具有最小的尺寸极限，一但超过，就无法再靠光刻技术得到所需可靠的特征。因此，光刻技术能够定义出可靠特征的最小间距，就成为了集成电路的尺寸要一直不停地缩小的技术障碍。

当半导体装置的尺寸一直越来越小，目前解决此等缩小尺寸问题的方法是升级光刻机台，或是使用新的雷射写入装置。但是此等解决方案皆极为昂贵，使得制造成本居高不下，并非解决问题的首选之策。

发明内容

本发明于是在一第一方面，提出一种位于基材上，具有小于传统光刻技术的极小尺寸的立方体凸出结构。本发明的凸出结构，包含基材，以及位于基材上的凸出物。凸出物具有一圆角化的垂直侧壁、一凸出宽度与一凸出长度，其中凸出宽度与凸出长度其中的至少一者，具有不大于33nm极小尺寸。

在本发明一实施例中，基材为一半导体基材。

在本发明另一实施例中，凸出物包含选自由一金属、一半导体材料与一绝缘材料所组成群组的一材料。

在本发明另一实施例中，凸出长度大于凸出宽度的至少一倍。

在本发明另一实施例中，凸出长度大约等于于凸出宽度。

在本发明另一实施例中，凸出物具有至少小于凸出宽度一半的一凸出高度。

在本发明另一实施例中，凸出物形成一栅极结构。

在本发明另一实施例中，凸出物形成一微机电结构。

在本发明另一实施例中，凸出结构更包含位于基材上的多个凸出物。

本发明在一第二方面，提出一种形成在基材上，具有小于传统光刻技术的极小尺寸的立方体凸出结构的方法。首先，提供一基材，与位于基材上的多个倾斜结构。多个倾斜结构包含一第一材料，并且彼此相隔一预定距离。其次，形成包含第二材料的目标层，以覆盖基材与倾斜结构，而且第一材料与第二材料各不相同。然后，进行一刻蚀步骤，以部分移除目标层，而暴露出倾斜结构。再来，进行一修整步骤，以完全移除倾斜结构并部分移除目标层，而形成凸出物。凸出物具有一圆角、一垂直侧壁、一凸出宽度与一凸出长度的一凸出物，其中目标层较倾斜结构更容易在刻蚀步骤中被刻蚀，而且凸出宽度与凸出长度其中的至少一者不大于33nm。

在本发明一实施例中，本发明方法更包含形成位于基材上的第一材料层；以及经由第一材料层刻蚀步骤，在掩膜的存在下，部分移除第一材料层，以形成具有开口大于底部的至少一凹穴，至少一凹穴并位于倾斜结构之间。

在本发明另一实施例中，至少一凹穴的底部的宽度不大于33nm。

在本发明另一实施例中，至少一凹穴的底部的宽度大于凸出宽度。

在本发明另一实施例中，本发明方法更包含形成第三材料的帽盖层以覆盖倾斜结构，其中第一材料、第二材料与第三材料各不相同。

在本发明另一实施例中，本发明方法更包含进行刻蚀步骤，以完全移除帽盖层。

在本发明另一实施例中，其中帽盖层的厚度大约5nm。

在本发明另一实施例中，凸出物包含选自由一金属、一半导体材料与一绝缘材料所组成群组的一材料。

在本发明另一实施例中，凸出长度大于凸出宽度的至少一倍。

在本发明另一实施例中，凸出长度大约等于凸出宽度。

在本发明另一实施例中，凸出物具有至少小于凸出宽度一半的一凸出高度。

附图说明

图1-7绘示出本发明一种形成凸出结构的方法。

图8与图9分别绘示出本发明的凸出结构。

其中，附图标记说明如下：

101   基材      119   底部

105   帽盖层    120   目标层

110   倾斜结构  121   凸出物

111   顶面      122   顶面