[发明专利]以自对准多重图案化对间隔物轮廓进行再成形的方法

说明书

本发明涉及以自对准多重图案化对间隔物轮廓进行再成形的方法。本文描述了实施方式用于对间隔物轮廓再成形以改善间隔物均匀性从而改善在与自对准多重图案化处理相关的图案转移期间的蚀刻均匀性。对于公开的实施方式，在用于微电子工件的衬底的材料层上形成芯。然后在芯上方形成间隔物材料层。然后，通过使用一个或更多个定向沉积处理沉积附加间隔物材料对间隔物材料层进行再成形且使用一个或更多个蚀刻处理步骤来形成与芯相邻的对称间隔物。对于一个示例实施方式，使用一个或更多个斜向物理气相沉积处理来沉积附加间隔物材料用于间隔物轮廓再成形。这种间隔物轮廓的再成形使得能够形成对称间隔物，从而改善在随后的图案转移处理期间的蚀刻均匀性。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月12日提交且标题为“METHODS TO RESHAPE SPACERPROFILES IN SELF-ALIGNED MULTIPLE PATTERNING，”的美国临时专利申请序列号62/778,794和于2019年3月12日提交且标题为“METHODS TO RESHAPE SPACER PROFILES IN SELF-ALIGNED MULTIPLE PATTERNING，”的美国专利申请序列号16/299,623的优先权，上述专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容涉及用于微电子工件的制造的方法，该方法包括在微电子工件上形成图案化结构。

背景技术

微电子工件内的器件形成通常涉及与衬底上的许多材料层的形成、图案化以及去除有关的一系列制造技术。为了满足当前和下一代半导体器件的物理和电子规格，要求处理流程在保持针对各种图案化处理的结构完整性的同时减小特征尺寸。

已经开发了自对准多重图案化(SAMP)处理例如自对准双重图案化(SADP)处理和自对准四重图案化(SAQP)以将特征尺寸减小至超过由光刻处理可直接实现的特征尺寸。对于一些SAMP处理，并且特别地是对于SADP处理，通常将间隔物形成为与被处理的衬底上的芯相邻的侧壁结构，并且随后去除芯材料。该芯去除处理通常被称为芯轴拉制并且通常通过等离子体蚀刻处理例如反应性离子蚀刻(RIE)处理来执行。

对于现有SAMP处理，芯轴拉制处理之后的间隔物的高度相对于与芯相邻的间隔物的部分和与芯之间的间隙相邻的间隔物的部分通常是不同的。这种间隔物的不对称形状降低了蚀刻均匀性并且在随后的蚀刻处理期间引入了气刨差异(gouging difference)。例如，这些不对称形状通常引起在底层材料层的被去除芯下方的部分与底层材料层的在芯之间的间隙下方的部分之间形成气刨差异。例如，当由间隔物形成的图案化通过蚀刻处理被转移至底层例如硬掩模层时这种降低就会发生。

图1(现有技术)提供了用于现有解决方案的示例实施方式100的截面图，在现有解决方案中，由于在SAMP处理内的芯轴拉制后保留的间隔物104的顶部的不对称形状而在随后的图案转移中引起蚀刻均匀性的降低。间隔物104的不对称形状和所产生的蚀刻均匀性的降低可能引起线边缘粗糙度(LER)参数和线宽粗糙度(LWR)参数的劣化。由于底层内的气刨深度的劣化，不对称间隔物形状往往还引起间距步移(walking)。

参见示例实施方式100，已经使用芯轴拉制处理从间隔物104之间去除了芯。间隔物104预先形成在可以包括一个或更多个材料层的衬底102上。芯轴拉制处理留下与间隔物104相关联的芯部位106和空间部位108。示例芯部位106示出在虚线110的左侧，并且示例空间部位108示出在虚线110的右侧。如图所示，在芯轴拉制处理后留下的间隔物104具有不对称的顶部部分。特别地，在与其中芯已经被拉出的芯部位106相邻的侧面上的间隔物104的边缘高于在与其中芯之间存在间隙的空间部位108相邻的侧面上的间隔物104的边缘。