鳍状结构的制造方法技术

本发明专利技术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煤层上。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。

【技术实现步骤摘要】
鳍状结构的制造方法
本专利技术涉及一种鳍状结构的制造方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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煤层上。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。在本专利技术的一些实施例中，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。在本专利技术的一些实施例中，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。在本专利技术的一些实施例中，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。在本专利技术的一些实施例中，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。在本专利技术的一些实施例中，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。在本专利技术的一些实施例中，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。在本专利技术的一些实施例中，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。在本专利技术的一些实施例中，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。在本专利技术的一些实施例中，所述硬掩模层包括导体、介电材料或其组合。在本专利技术的一些实施例中，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。在本专利技术的一些实施例中，所述图案化的钝化层包括导体、介电材料或其组合。在本专利技术的一些实施例中，所述图案化的钝化层包括铂、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅或氮碳氧化硅。在本专利技术的一些实施例中，所述图案化的触媒层包括金属或金属合金。在本专利技术的一些实施例中，所述图案化的触媒层包括铁、钴、镍、铜或其合金。在本专利技术的一些实施例中，所述鳍状结构的制造方法还包括在移除图案化的钝化层与图案化的触媒层之后，且在将掩模层的图案转移至衬底之前，对掩模层进行退火工艺。综上所述，根据本专利技术的鳍状结构的制造方法，通过空心碳管作为掩模层来图案化衬底，以形成鳍状结构，可精确地控制鳍状结构的尺寸，并可获得较小间距的鳍状结构。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。附图说明图1至图3以及图4A、图4B、图4C至图8A、图8B、图8C为根据本专利技术的第一实施例的鳍状结构的制造方法的流程示意图，其中图4A、图5A、图6A、图7A、图8A为鳍状结构制造流程的俯视图；图4B、图5B、图6B、图7B、图8B为鳍状结构制造流程的主视图；图4C、图5C、图6C、图7C、图8C为鳍状结构制造流程的侧视图；图9至图11以及图12A、图12B、图12C至图16A、图16B、图16C为根据本专利技术的第二实施例的鳍状结构的制造方法的流程示意图，其中图12A、图13A、图14A、图15A、图16A为鳍状结构制造流程的俯视图；图12B、图13B、图14B、图15B、图16B为鳍状结构制造流程的主视图；图12C、图13C、图14C、图15C、图16C为鳍状结构制造流程的侧视图；图17至图19以及图20A、图20B、图20C至图25A、图25B、图25C为根据本专利技术的第三实施例的鳍状结构的制造方法的流程示意图，其中图20A、图21A、图22A、图23A、图24A、图25A为鳍状结构制造流程的俯视图；图20B、图21B、图22B、图23B、图24B、图25B为鳍状结构制造流程的主视图；图20C、图21C、图22C、图23C、图24C、图25C为鳍状结构制造流程的侧视图；图26至图28以及图29A、图29B、图29C至图34A、图34B、图34C为根据本专利技术的第四实施例的鳍状结构的制造方法的流程示意图，其中图29A、图30A、图31A、图32A、图33A、图34A为鳍状结构制造流程的俯视图；图29B、图30B、图31B、图32B、图33B、图34B为鳍状结构制造流程的主视图；图29C、图30C、图31C、图32C、图33C、图34C为鳍状结构制造流程的侧视图。符号说明8a：第一侧8b：第二侧10：衬底11：触媒层11e：图案化的触媒层11a：第一触媒图案11b：第二触媒图案11c：第三触媒图案12、14：图案化的掩模层13：钝化层13a：图案化的钝化层15：碳层16：空心碳管16a/16b：残部16c：残部的下部中最接近所述衬底的部分16d：残部的上部16e：条形图案17：鳍状结构18：硬掩模层18a：图案化的硬掩模层20、25：空隙21、23、27、28：开口22、24：沟槽26：掩模层Do：外径t：壁厚L：长度具体实施方式现将详细地参考本专利技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。在以下不同的实施例中，相同组件符号在附图与描述中用来表示相同的组件，为简要起见，不重复提及其材料、形成方法等。图4A至图8A、图12A至图16A、图20A至图25A以及图29A至图34A中第一方向D1例如为列方向，第二方向D2例如为行方向，但不以此为限。图1至图3以及图4A、图4B、图4C至图8A、图8B、图8C为根据本专利技术的第一实施例的鳍状结构的制造方法的流程示意图。请参照图1，提供衬底10。衬底10可为半导体衬底，掺杂硅衬底、未掺杂硅衬底或绝缘体上覆硅(SOI)衬底。掺杂硅的掺质可以为P型掺质、N型掺质或其组合。接着在衬底10上形成触媒层11。触媒层11的材料包括金属或金属合金。例如是铁、钴、镍、铜或其合金。其形成的方法例如是化学气相沉积法或是物理气相沉积法。之后，在触媒层11上形成图案化的掩模层12。图案化的掩模层12裸露出部分触媒层11。图案化的掩模层12的材料例如是光刻胶，其形成的方法例如是在触本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鳍状结构的制造方法，其特征在于，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煤层上；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，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所述衬底的部分，以使留下多个残部做为掩模层，其中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；以及移除所述掩模层。

【技术特征摘要】
1.一种鳍状结构的制造方法，其特征在于，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煤层上；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，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所述衬底的部分，以使留下多个残部做为掩模层，其中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；以及移除所述掩模层。2.根据权利要求1所述的鳍状结构的制造方法，其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，且所述碳层形成在所述第一触媒图案与所述第二触媒图案之间。3.根据权利要求2所述的鳍状结构的制造方法，其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，使所述多个空心碳管从所述第一触媒图案的第一侧向所述第二触媒图案的所述第二侧沿着所述第二方向成长。4.根据权利要求2所述的鳍状结构的制造方法，其中所述图案化的触媒层还包括第三触媒图案，位于所述第一触媒图案与所述第二触媒图案之间；其中所述图案化的钝化层还覆盖所述第一触媒图案的所述第二侧以及所述第二触媒图案的第一侧。5.根据权利要求4所述的鳍状结构的制造方法，其中所述多个空心碳管是从所述第一触媒图案的所述第一侧沿着所述第二方向成长以及从所述第三触媒图案的第二侧沿着负的所述第二方向成长接合而成，以及从所述第三触媒图案的第一侧沿着所述第二方向成长以及从所述第二触媒图案的所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昆儒，许力介，廖羿涵，陆俊岑，林志勋，刘昕融，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71