[发明专利]用于形成和图案化层和/或基板的方法

说明书

在实施方式中，一种形成用于半导体处理的特征的方法。第一心轴和第二心轴形成于基板上。沿着第一心轴的第一侧壁形成第一间隔物，且沿着第二心轴的第二侧壁形成第二间隔物。间隙界定于第一间隔物与第二间隔物之间。藉由间隙填充材料填充间隙。在一些实例中，间隙填充材料包括掺杂的硅材料。在一些实例中，第一间隔物和第二间隔物各自包括掺杂的硅材料。

技术领域

本公开内容的实例大体涉及形成层以及图案化层和/或基板中的特征和/或开口。具体而言，本公开内容的实施方式提供了用于利用精确尺寸控制来图案化层和/或基板中的特征和/或开口的方法。

背景技术

多重图案化技术是为光刻(photolithography)而开发的技术，以提高特征密度和准确性。例如，双重图案化光刻(double patterning lithography；DPL)是提高分辨率的有效技术。理论上，DPL通过间距分割(pitch splitting)使分辨率倍增。在某些实施方式中，DPL涉及两个单独的曝光和蚀刻步骤(litho-etch-litho-etch，或称为LELE或L2E2)。DPL特别适用于20nm生产技术，并且是缩小至14nm技术及超越该技术的有希望的候选解决方案之一。随着特征的宽度继续缩小，为了提高特征密度，特征的深宽比(深度除以宽度)对于半导体芯片的堆叠而言持续增加。当填充沟槽时，如果沟槽宽而浅，则相对容易完全填充沟槽。然而，随着沟槽深宽比增加，沟槽的开口更有可能“被捏住(pinch off)”，从而在沟槽内形成空隙(void)(如，缺陷)。

栅极图案和浅沟槽隔离(STI)区域的可靠形成对于集成电路的成功很重要。随着对更大电路密度的要求增加，不仅必须减小装置特征尺寸，还必须减小装置之间的隔离结构的尺寸以及高深宽比的要求。已经开发出许多不同的工艺技术和材料选项以用具有最小缺陷的隔离结构的介电材料填充沟槽。不良的工艺控制将导致不规则的结构轮廓、沟槽中的缺陷或沟槽的早期闭合，从而在用介电材料填充沟槽时导致沟槽中的空隙或气隙。

发明内容

在一个实施方式中，提供一种形成用于半导体处理的特征的方法。在基板上形成第一心轴(mandrel)和第二心轴。沿着第一心轴的第一侧壁形成第一间隔物(spacer)并沿着第二心轴的第二侧壁形成第二间隔物。间隙界定于第一间隔物与第二间隔物之间。由间隙填充材料填充间隙。间隙填充材料包括掺杂的硅材料。

在另一个实施方式中，提供一种形成用于半导体处理的特征的方法。在基板上形成第一心轴和第二心轴。沿着第一心轴的第一侧壁形成第一间隔物并沿着第二心轴的第二侧壁形成第二间隔物。间隙界定于第一间隔物与第二间隔物之间。第一间隔物和第二间隔物各自包括掺杂的硅材料。由间隙填充材料填充间隙。

在又一实施方式中，提供一种形成用于半导体处理的特征的方法。在基板上形成第一心轴和第二心轴。第一心轴和第二心轴沿着基板平行于第一方向延伸。沿着第一心轴的第一侧壁形成第一间隔物，并沿着第二心轴的第二侧壁形成第二间隔物。第一间隙界定于第一间隔物与第二间隔物之间。由第一间隙填充材料填充第一间隙。以下至少一者为硼掺杂的硅：(i)第一间隔物和第二间隔物，以及(ii)第一间隙填充材料。在第一心轴、第二心轴、第一间隔物、第二间隔物和第一间隙填充材料上形成第三心轴和第四心轴，且第三心轴和第四心轴跨越第一心轴、第二心轴、第一间隔物、第二间隔物和第一间隙填充材料。第三心轴和第四心轴沿着基板平行于第二方向延伸，第二方向与第一方向相交。沿着第三心轴的第三侧壁形成第三间隔物，并沿着第四心轴的第四侧壁形成第四间隔物。第二间隙界定于第三间隔物与第四间隔物之间。去除以下相应部分：(i)通过第二间隙暴露的第一间隙填充材料，或(ii)通过第二间隙暴露的第一心轴和第二心轴。由第二间隙填充材料填充第二间隙。去除第三心轴和第四心轴。藉由去除第三心轴和第四心轴形成相应的第三间隙。去除以下另一相应部分：(i)通过第三间隙暴露的第一间隙填充材料，或(ii)通过第三间隙暴露的第一心轴和第二心轴。

附图说明