[发明专利]鳍状结构的制造方法

说明书

本发明公开一种鳍状结构的制造方法，包括在衬底上形成沿着第一方向延伸的图案化的触媒层与图案化的钝化层。图案化的钝化层位于图案化的触媒层上。在图案化的触媒层的至少一侧形成碳层。所述碳层包括沿着第一方向排列的多个空心碳管，其中每一空心碳管沿着第二方向延伸。进行移除工艺，以移除每个空心碳管的上部及下部中最接近衬底的部分，以使留下多个残部做为掩模层。相邻的两个残部形成沿着第二方向延伸的条形图案。移除图案化的钝化层与图案化的触媒层。将掩模层的图案转移至衬底，以形成多个鳍状结构，以及移除所述掩模层。

技术领域

本发明涉及一种鳍状结构的制造方法。

背景技术

随着半导体组件的尺寸不断缩小，已经开发出诸如鳍式场效应晶体管(FinFET)的三维多栅极结构以代替平面互补金属氧化物半导体(CMOS)组件。FinFET的结构性特征是具有从半导体衬底的表面垂直向上延伸且以硅为基础的鳍状结构。然而在传统的FinFET工艺中，鳍状结构尺寸的精度很难控制，且鳍状结构之间的间距也受到一定的限制。随着半导体组件向高集成度发展，如何精确地控制鳍状结构的尺寸以及缩小鳍状结构之间的间距成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种鳍状结构的制造方法，可精确控制鳍状结构的尺寸，且可获得间距较小的鳍状结构。

本发明提供一种鳍状结构的制造方法，其包括在衬底上形成沿着第一方向延伸的图案化的触媒层与图案化的钝化层，所述图案化的钝化层位于所述图案化的触媒层上。在所述图案化的触媒层的至少一侧形成碳层。所述碳层包括沿着所述第一方向排列的多个空心碳管。每一空心碳管沿着第二方向延伸。进行移除工艺，以移除每个空心碳管的上部及下部中最接近所述衬底的部分，以使留下多个残部做为掩模层。相邻的两个残部形成沿着所述第二方向延伸的条形图案。移除所述图案化的钝化层与所述图案化的触媒层。将所述掩模层的图案转移至所述衬底，以形成多个鳍状结构。移除所述掩模层。

在本发明的一些实施例中，所述图案化的触媒层包括第一触媒图案与第二触媒图案，且所述碳层形成在第一触媒图案与第二触媒图案之间。

在本发明的一些实施例中，所述图案化的钝化层还覆盖所述第一触媒图案的第二侧以及所述第二触媒图案的第二侧，使多个空心碳管从第一触媒图案的第一侧向第二触媒图案的第二侧沿着第二方向成长。

在本发明的一些实施例中，所述图案化的触媒层还包括第三触媒图案，位于第一触媒图案与第二触媒图案之间。其中所述图案化的钝化层还覆盖第一触媒图案的所述第二侧以及第二触媒图案的第一侧。

在本发明的一些实施例中，所述多个空心碳管是从第一触媒图案的第一侧沿着第二方向成长以及从第三触媒图案的第二侧沿着负的第二方向成长接合而成，以及从第三触媒图案的第一侧沿着第二方向成长以及从第二触媒图案的第二侧沿着负的第二方向成长接合而成。

在本发明的一些实施例中，其中在形成所述图案化的触媒层之前，还包括在衬底上形成硬掩模层。

在本发明的一些实施例中，所述鳍状结构的制造方法还包括在将所述掩模层的图案转移至衬底之前，以掩模层为掩模，图案化所述硬掩模层，以形成图案化的硬掩模层。以及在形成多个鳍状结构后，移除图案化的硬掩模层。

在本发明的一些实施例中，所述图案化的硬掩模层与所述图案化的钝化层的材料不同。

在本发明的一些实施例中，移除所述图案化的钝化层的方法包括进行各向同性蚀刻工艺、各向异性蚀刻工艺或其组合。

在本发明的一些实施例中，所述硬掩模层包括导体、介电材料或其组合。

在本发明的一些实施例中，所述硬掩模层包括铂、氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化铝、氧化铜、氮氧化硅、氮碳化硅或氮碳氧化硅。

在本发明的一些实施例中，所述图案化的钝化层包括导体、介电材料或其组合。