[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

一种半导体装置的制造方法，包含：形成多个心轴图案(mandrel patterns)在基材的图案层上方；以及形成间隙层在图案层与心轴图案上方，以及在心轴图案的多个侧壁上。此方法还包含利用干式蚀刻技术修整间隙层，以使间隙层的相邻的侧壁之间的空间实质上与心轴图案在沿着图案宽度方向上的尺寸相匹配。此方法还包含蚀刻间隙层，以暴露心轴图案以及图案层，使得图案化的间隙层形成于心轴图案的侧壁上。于修整间隙层以及蚀刻间隙层后，此方法还包含移除心轴图案。此方法还包含将图案化的间隙层的图案移转至图案层。

技术领域

本发明是有关于一种制造方法，且特别是有关于一种半导体装置的制造方法。

背景技术

半导体集成电路工业已历经快速的发展。在集成电路材料以及设计的技术发展已形成多个集成电路世代，每一代集成电路具有比前一代集成电路更小且更复杂的电路。在集成电路发展的进程中，功能性密度(即每一个晶片面积中内连接元件的数目)已经普遍增加，而几何尺寸(即制程中所能制造出最小的元件或线路)则是普遍减小。这种微缩化的过程通常可透过增加生产效率以及降低相关支出，来提供许多利益。此种微缩化也增加了集成电路加工和制造上的复杂度，为了实现这样的进展，集成电路加工和制造上也需要有相同的进步。

举例而言，传统的微影技术已无法满足先进制程节点，例如20纳米或更小的关键尺寸以及图案密度的需求。心轴(mandrel)间隙壁技术经常用来加倍先进微影中的曝光图案。一个典型的心轴间隙壁技术在第一次曝光制程中形成心轴图案，且形成间隙壁特征在心轴图案的侧壁上。接着，心轴间隙壁技术移除心轴图案，并使用间隙壁特征作为蚀刻罩幕来形成最终图案。相较于第一曝光图案，此技术有效地缩减一半的最终图案间距。

然而，对于典型的心轴间隙壁技术而言，制造出同时具有一致的间距以及一致的关键尺寸的最终图案是一个挑战。

发明内容

依照在此所描述的一或多个实施方式，一种方法可包含：形成多个心轴图案在基材上方的图案层上方；形成间隙层在图案层与心轴图案上方，以及在心轴图案的多个侧壁上；利用干式蚀刻技术修整间隙层，以使间隙层的相邻的侧壁之间的空间实质上与心轴图案在沿着一图案宽度方向上的尺寸相匹配；蚀刻间隙层，以暴露心轴图案以及图案层，使得图案化间隙层形成于心轴图案的侧壁上；以及于修整间隙层以及蚀刻间隙层后，移除心轴图案，其中修整该间隙层是在蚀刻该间隙层之前进行，于移除所述多个心轴图案之前，还包含对间隙层进行一氧化制程，氧化制程是在蚀刻间隙层之前进行，修整间隙层是在氧化制程之前进行。

依照在此所描述的一或多个实施方式，一种方法可包含：形成图案层在基材上方；形成多个心轴图案在图案层上方；形成间隙层在图案层与心轴图案上方，以及在心轴图案的多个侧壁上；利用等向性干式蚀刻技术修整间隙层，以使间隙层的相邻的侧壁之间的一空间实质上与心轴图案在沿着一图案宽度方向上的尺寸相匹配；利用非等向性干式蚀刻技术来蚀刻间隙层，以暴露心轴图案以及图案层，使得图案化间隙层形成于心轴图案的侧壁上，其中于蚀刻该间隙层之前还包含进行一氧化制程，修整间隙层是在进行氧化制程之前进行；于修整间隙层以及蚀刻间隙层后，移除心轴图案；以及于移除心轴图案后，将图案化间隙层的图案移转至图案层。

依照在此所描述的一或多个实施方式，一种方法可包含：沉积图案层在基材上方；形成多个心轴图案在图案层上方；形成间隙层在图案层与心轴图案的上方，以及在心轴图案的多个侧壁上；对间隙层进行氧化制程；利用非等向性干式蚀刻技术来蚀刻间隙层，以暴露心轴图案以及图案层，使得图案化间隙层形成于心轴图案的侧壁上；利用等向性干式蚀刻技术修整间隙层，以使间隙层的相邻的侧壁之间的空间实质上与心轴图案在沿着图案宽度方向上的尺寸相匹配，其中氧化制程是在修整间隙层之后进行；以及于进行氧化制程、修整间隙层以及蚀刻间隙层后，移除心轴图案。

附图说明

从以下结合所附附图所做的详细描述，可对本发明的态样有更佳的了解。需注意的是，根据业界的标准实务，各特征并未依比例绘示。事实上，为了使讨论更为清楚，各特征的尺寸可任意地增加或减少。