[发明专利]采用注入的自对准图案化

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造，具体而言，涉及制造多个部件的方法。

背景技术

由于各种电子元件(即晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度的不断提高，半导体产业经历了持续快速的增长。在大多数情况下，这种集成密度的提高源于最小部件尺寸的减小，从而容许在给定的区域内集成更多的元件。

尽管已经使用了先进的光刻和蚀刻工艺来减小最小部件尺寸，但是掩模制造中的多次图案化引起了底切(undercut)问题、难以控制最小临界尺寸、以及其他的制造相关问题。

发明内容

本发明提供了许多不同的实施例。根据一个实施例，提供了一种制造多个部件的方法。所述方法包括在硅层上方提供介电层，以及蚀刻所述介电层和所述硅层以在所述介电层和所述硅层中形成多个第一孔径，其中，将所述多个第一孔径中的邻近孔径分开第一间距。所述方法进一步包括在所述介电层中蚀刻多个第二孔径，所述多个第二孔径中的每个孔径都具有比所述多个第一孔径中的相应孔径更大的宽度并且以所述多个第一孔径中的相应孔径为中心；将多个掺杂剂注入到通过所述介电层中的所述多个第二孔径对准的所述硅层中，其中，将所述硅层的掺杂部分分开小于所述第一间距的第二间距；以及去除所述硅层的未掺杂部分。

在又一个实施例中，一种用于制造多个部件的方法包括上面所述的元件，并且进一步包括：在所述介电层中蚀刻多个第三孔径，所述多个第三孔径中的每个孔径都具有比所述多个第二孔径中的相应孔径更大的宽度，并且以所述多个第二孔径中的相应孔径为中心；通过所述介电层中的所述多个第三孔径在硅层上方提供图膜(patterning film)；去除所述介电层以通过所述图膜暴露出部分所述硅层；通过所述图膜将第二多个掺杂剂注入到暴露的所述硅层中，其中，将所述硅层的掺杂部分分开小于所述第一间距的第二间距；以及去除所述硅层的未掺杂部分。

在又一个实施例中，一种用于制造多个部件的方法包括上面所述的元件，并且进一步包括通过所述图膜将第二多个掺杂剂注入到暴露的所述硅层中，其中，将所述硅层的掺杂部分分开第二间距，所述第二间距是所述第一间距的三分之一。

一方面，本发明提供了一种制造多个部件的方法，所述方法包括：在硅层上方形成介电层；蚀刻所述介电层和所述硅层，以在所述介电层和所述硅层中形成多个第一孔径，其中，将所述多个第一孔径的邻近孔径分开第一间距；在所述介电层中蚀刻多个第二孔径，所述多个第二孔径中的每个孔径都具有比所述多个第一孔径中的相应孔径更大的宽度并且以所述多个第一孔径中的相应孔径为中心；将多个掺杂剂注入到通过所述介电层中的所述多个第二孔径对准的所述硅层中，其中，将所述硅层的掺杂部分分开小于所述第一间距的第二间距；以及去除所述硅层的未掺杂部分。

在所述的方法中，所述硅层作为多晶硅层或非晶硅层形成。

在所述的方法中，所述硅层的未掺杂部分通过施加TMAH、KOH或铵来去除。

所述的方法进一步包括：在所述介电层上方提供经图案化的光刻胶，所述经图案化的光刻胶具有分开所述第一间距的多个孔径；通过所述经图案化的光刻胶的所述多个孔径蚀刻所述介电层和所述硅层，从而在所述介电层和所述硅层中形成所述多个第一孔径；以及去除所述经图案化的光刻胶。

所述的方法，进一步包括在所述硅层下方提供氮化物层。

所述的方法，进一步包括：在所述介电层中蚀刻多个第三孔径，所述多个第三孔径中的每个孔径都具有比所述多个第二孔径中的相应孔径更大的宽度，并且以所述多个第二孔径中的相应孔径为中心；通过所述介电层中的所述多个第三孔径在所述硅层上方提供图膜；去除所述介电层以通过所述图膜暴露出部分所述硅层；以及通过所述图膜注入暴露的所述硅层。

所述的方法，进一步包括：通过灰化去除所述图膜；以及通过TMAH去除所述硅层的未掺杂部分，从而提供分开所述第二间距的所述硅层的掺杂部分。

在所述的方法中，提供作为光刻胶层或先进图膜(APF)的所述图膜。