本公开实施例涉及一种半导体装置及其制造方法。
背景技术
半导体装置使用于许多电子设备中，例如，个人电脑、行动电话、数位相机及其它电子设备。半导体装置的制造通常是通过依序地沉积绝缘层或介电层、导电层及半导体层的材料于半导体基底上，以及使用光刻技术图案化不同的材料层以形成电路组件及元件于其上。
通过持续缩小的最小特征尺寸(minimumfeaturesize)，半导体产业持续改善各种电子元件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成度，使得更多元件可被整合至一给定的面积中。然而，随着最小特征尺寸的缩小，在使用的各个工艺中出现额外的问题，且这些额外的问题应该被解决。
技术实现要素：
本公开实施例提供一种半导体装置的制造方法包含：图案化中间层以暴露间隔物材料；以及施用蚀刻剂以与中间层及间隔物材料两者实体接触，其中蚀刻剂包含抑制剂，其抑制间隔物材料的蚀刻速率。
本公开实施例也提供一种半导体装置的制造方法包含：沉积间隔物材料于心轴层上；设置三层光致抗蚀剂于间隔物材料上，上述三层光致抗蚀剂包含：底层、中间层及光致抗蚀剂；图案化中间层及底层以形成第一开口并暴露出间隔物材料；以蚀刻溶液移除中间层，上述蚀刻溶液包含抑制剂，其用以在移除中间层的期间降低间隔物材料的蚀刻速率；以及以掩模材料填充第一开口。
本公开实施例还提供一种半导体装置的制造方法包含：图案化中间层及底层以暴露氧化钛层；施用蚀刻剂以移除中间层；以及通过同时对上述氧化钛层施用抑制剂以降低氧化钛层的蚀刻速率，其中上述抑制剂包含n-乙醇酰胺衍生物配体。
附图说明
以下将配合所附附图详述本公开的一些态样，应注意的是，依照工业上的标准实施，许多特征并未按照比例绘制。实际上，许多特征的尺寸可能任意的放大或缩小以便清楚说明。
图1示出根据一些实施例中，穿过中间层的开口的形成。
图2示出根据一些实施例中，中间层的移除。
图3示出根据一些实施例中，掩模层的沉积。
图4示出根据一些实施例中，间隔物的形成。
图5示出根据一些实施例中，心轴材料(mandrelmaterial)从间隔物之间的移除。
图6示出根据一些实施例中，待图案化层的图案化。
附图标记说明：
101待图案化的层；
103硬掩模；
105心轴层；
107间隔物材料；
109底层；
111中间层；
113第一部分；
115第二部分；
117第二光致抗蚀剂；
121开口；
201蚀刻工艺；
301介电材料；
401间隔物；
h1第一高度；
w1第一宽度。
具体实施方式
以下公开许多不同的实施方法或是例子来实行本公开之不同特征，以下描述具体的元件及其排列的例子以阐述本公开。当然这些仅是例子且非以此限定本公开的范围。例如，在描述中提及第一特征形成于第二特征上时，其可以包含第一特征与第二特征直接接触的实施例，也可以包含有额外的特征形成于第一特征与第二特征之间使得第一特征与第二特征并未直接接触的实施例。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示，这些重复仅为了简单清楚地叙述本公开，不代表所讨论的不同实施例和/或结构之间有特定的关系。
此外，本文中可能用到与空间相关的用词，像是“在…下方”、“之下”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些关系词是为了便于描述图示中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系，这些空间关系词涵盖使用中或操作中的装置的不同方位，以及图示中所描述的方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其它方位)，而其中使用的空间相关形容词也可相似地照着解释。
以下针对在包含20nm工艺节点、16nm工艺节点、10nm工艺节点、7nm工艺节点、5nm工艺节点等的工艺节点的半导体制造工艺进行实施例的描述。然而，所描述的实施例也可广泛地使用，且不限于这些实施例。
参照图1，其示出一实施例，包含待图案化的层101、第一硬掩模103、心轴层(mandrellayer)105、间隔物材料107、底层109、中间层111及第二光致抗蚀剂117。待图案化的层101可为半导体材料的层、可为金属化层的上层、可为形成于半导体基底(未分开示出)上的介电层(例如钝化层)、或甚至可为将被用以图案化另一下层的另一掩模层。在待图案化的层101为半导体材料的实施例中，待图案化的层101可为具有或不具有中介主动装置(interveningactivedevice)、金属化层及介电层的半导体基底。
在待图案化的层101为金属化层的另一实施例中，待图案化的层101可使用例如镶嵌、双镶嵌、沉积及图案化等工艺，由导电材料形成。在一特定实施例中，用于待图案化的层101的导电材料可包含至少一种金属、金属合金、金属氮化物、金属硫化物、金属硒化物、金属氧化物或金属硅化物。特定的例子包含铜、钛、铝、钴、钌、氮化钛、氮化钨(wn2)及氮化钽，但也可替代地使用任何合适的材料。
在又另一实施例中，待图案化的层101为具有在约1至约40之间的介电常数的介电层。在特定的例子中，用于待图案化的层101的介电层可为氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化铪、氧化镧、其它合适的低介电常数介电层、上述的组合或类似物，可使用沉积、氧化等制成加以形成。
然而，如本领域普通技术人员将可理解的是，虽然在实施例中描述了材料、工艺及其它细节，但是这些细节仅意图用于实施例的说明，而并非意图以任何形式进行限制。反之，可选择性地使用由任何合适的材料、由任何合适的工艺所形成的任何合适的层，以及任何合适的厚度。所有此类的层均完全意图被包含于实施例的范围内。
第一硬掩模103被形成以在上方的心轴层105蚀刻的期间作为蚀刻停止层(以下将进一步讨论)。在一些实施例中，第一硬掩模103也作为抗反射涂层。在一实施例中，第一硬掩模103可由例如氧化硅的材料所形成，例如，硼磷硅酸盐四乙基正硅酸盐(borophosphosilicatetetraethylorthosilicate，bpteos)或未掺杂的四乙基正硅酸盐(tetraethylorthosilicate，teos)氧化物，且可通过化学气相沉积(cvd)、原子层沉积(ald)、旋转涂布等形成。然而，也可使用任何合适的材料及形成方法。
心轴层105可为虚设材料(dummymaterial)，例如虚设非晶硅、虚设多晶硅(dummypolysilicon，dpo)，或可被图案化的其它材料。心轴层105可使用例如化学气相沉积(chemicalvapordeposition，cvd)、物理气相沉积(physicalvapordeposition，pvd)或上述的组合等的沉积工艺沉积至约
一旦心轴层105形成，便可通过设置第一光致抗蚀剂(未分别示出于图1中)于心轴层105之上而图案化心轴层105。在一实施例中，第一光致抗蚀剂为具有底部抗反射涂层(bottomanti-reflectivecoating，barc)、中间掩模层及顶部光致抗蚀剂层的三层光致抗蚀剂。然而，也可使用任何合适类型的光敏材料或材料的组合。
一旦第一光致抗蚀剂设置于心轴层105之上，便可图案化第一光致抗蚀剂。在一实施例中，可通过将第一光致抗蚀剂内的光敏材料(例如，三层光致抗蚀剂中的顶部光致抗蚀剂层)通过例如光掩模(reticle)暴露于图案化能量源(例如，光)，以图案化第一光致抗蚀剂。能量的影响将于被图案化能量源影响的光敏材料的那些部分中产生化学反应，从而改变第一光致抗蚀剂的暴光部分的物理性质，使得第一光致抗蚀剂曝光部分的物理性质不同于第一光致抗蚀剂未曝光部分的物理性质。接着可以例如显影剂(未分别示出)对第一光致抗蚀剂进行显影，以将第一光致抗蚀剂的曝光部分与第一光致抗蚀剂的未曝光部分分离。
一旦心轴层105经图案化，便可顺应地(conformally)形成间隔物材料107于心轴层105上。在形成之后，间隔物材料107沿心轴层105的顶表面及侧壁，以及第一硬掩模103的顶表面延伸。间隔物材料107可由氧化钛(tiox)、alo、aln、alon、tan、tin、si、sio、sin、金属、金属合金等形成，并且可使用任何合适的工艺如ald、cvd等进行沉积。间隔物材料107可形成为具有在约0.1nm至约30nm之间的厚度，例如约15nm。然而，也可使用任何合适的材料、制造方法或厚度。
一旦就位，在待图案化的层101上方的第一部分113中的间隔物材料107的第一部分被介电材料301覆盖(未示出于图1中，但示出于图3中并进行描述)而在待图案化的层101上方的第二部分115中的间隔物材料107的第二部分未被覆盖。
为了用于保护的准备，将底层109及中间层111沉积于间隔物材料107上。在一实施例中，底层109可为底部抗反射涂层(barc)，其具有与第二光致抗蚀剂117不同的光学性质，第二光致抗蚀剂117是用于防止不受控制及不期望的能量(例如，光)的反射，例如在第二光致抗蚀剂117的曝光期间反射回覆盖于上方的第二光致抗蚀剂117中的光，由此防止反射光在第二光致抗蚀剂117的不期望的区域中产生反应。例如，底层109可具有与第二光致抗蚀剂117不同的折射率(n)、不同的消光系数(k)或厚度(t)值。此外，底层109可用于提供平坦表面，有助于减少以角度撞击的能量的负面影响。
在一实施例中，底层109包含聚合树脂、催化剂及交联剂，其均被置于barc溶剂中用于分散。聚合树脂可包含具有与发色团(chromophore)键结在一起的各种单体的聚合物。可将用于底层109的材料施用于间隔物材料107，使得用于底层109的材料涂覆间隔物材料107的上部暴露的表面，且可使用例如旋转涂布工艺、浸涂法、气刀涂布法、帘幕式涂布法、线棒涂布法、凹版涂布法、层压法、挤压涂布法、上述的组合或类似者。在一实施例中，可于最初施用用于底层109的材料，使得其具有在约10nm至约1000nm之间的厚度，例如，约100nm。
中间层111可设置于底层109上。在一实施例中，中间层111可为与第二光致抗蚀剂117具有不同的抗蚀刻性的有机层或无机层。在一特定实施例中，中间层111为硬掩模材料，例如，硅、氮化硅、氧化物、氮氧化物、碳化硅、上述的组合或类似物。用于中间层111的硬掩模材料可通过例如化学气相沉积(cvd)的工艺形成，但也可选择性地使用其它工艺，例如等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，pecvd)、低压化学气相沉积(lowpressurechemicalvapordeposition，lpcvd)、旋转涂布或甚至是形成氧化硅后接着进行氮化作用。也可使用任何合适的方法或形成或以其它方式设置硬掩模材料的方法的组合，且这些方法或组合均完全意图被包含于实施例的范围内。中间层111可形成至约
第二光致抗蚀剂117设置于中间层111上以提供图案化掩模，使得中间层111可以被图案化为期望的图案。在一实施例中，第二光致抗蚀剂117为光敏材料，其散布于中间层111之上，之后暴露于图案化的能量源(例如，光)中，以在光敏材料暴露的那些部分中产生化学反应。此化学反应造成物理性质的改变，其可用于显影工艺中将光敏材料的曝光部分与光敏材料的未曝光部分分离以形成图案化的光致抗蚀剂。
一旦第二光致抗蚀剂117图案化为期望的图案，第二光致抗蚀剂117即可作为掩模以图案化中间层111的硬掩模材料。例如，可使用各向异性蚀刻工艺(例如反应离子蚀刻(reactiveionetching，rie))将第二光致抗蚀剂117的图案转移至中间层111，由此可利用合适的蚀刻剂的离子(例如，cf4-o2)于干蚀刻中将图案化的第二光致抗蚀剂117所暴露的中间层111的部分移除。然而，也可选择性地使用其它任何合适的蚀刻剂，如chf3/o2、ch2f2、ch3f或类似物，以及其它任何合适的移除方法，如湿式剥离(wetstripping)。
一旦第二光致抗蚀剂117的图案转移至中间层111，中间层111即可用于将第二光致抗蚀剂117的图案转移至底层109，以形成暴露出间隔物材料107的顶表面的开口121。在一实施例中，可使用利用第二光致抗蚀剂117及中间层111(目前已经图案化)作为掩模层的蚀刻工艺来蚀刻底层109。蚀刻工艺可为干蚀刻工艺，利用例如氧气、氮气、氢气、氨气、六氟化硫、二氟甲烷、三氟化氮、三氟化氯、氯气、一氧化碳、二氧化碳、氦气、二氯化硼、氩气、氟、三氟甲烷、四氟甲烷、全氟环丁烷、全氟丙烷、上述的组合或类似物作为蚀刻剂。然而，也可使用其它任何合适的蚀刻工艺，例如湿蚀刻或甚至与中间层111同时进行的湿蚀刻，以及其它任何合适的蚀刻剂。
在一特定的实施例中，形成开口121以帮助定位及设置接续沉积的介电材料301(下文参照图3进一步讨论)。如此一来，开口121可形成为具有约10nm至约100nm之间的第一宽度w1，例如约64nm。然而，也可采用任何合适的宽度。
图2示出，一旦中间层111或底层109经图案化，即可从中间层111移除第二光致抗蚀剂117。在一实施例中，为了移除第二光致抗蚀剂117，可使用灰化工艺，由此增加第二光致抗蚀剂117的温度，以引起第二光致抗蚀剂117的热分解，接着可使用清洁步骤(如冲洗)移除之。或者，可使用例如湿蚀刻工艺，以移除第二光致抗蚀剂117。也可使用任何合适的方法移除第二光致抗蚀剂117，且这些方法均完全意图被包含于实施例的范围内。
此外，在移除第二光致抗蚀剂117之后，利用蚀刻工艺(如图2中标示201的“x”)以移除中间层111。通过在介电材料301的沉积之前移除中间层111，开口121的高度降低。举例而言，通过移除中间层111，开口121可具有在约30nm至约150nm之间的第一高度h1。然而，也可采用任何合适的高度。
此外，通过降低开口121的高度，开口121的长宽比(aspectratio)，例如第一高度h1与第一宽度w1的比也降低。例如，在一实施例中，中间层111的移除将开口121的长宽比从为约0.4至约21之间改变为约0.3至约15之间。随着长宽比的此种减小，随后的沉积工艺(下文参照图3描述)将更容易填充开口121，而不形成空隙(void)。此种空隙数量的减少使得制造过程更为容易，且缺陷更少。
在一实施例中，蚀刻工艺201可为用于移除中间层111的湿蚀刻工艺。在特定的实施例中，湿蚀刻工艺使用液体蚀刻溶液，其与中间层111暴露的部分实体接触(physicalcontact)，其中在中间层111内的成分与中间层111的材料反应，以从底层109移除中间层111。在一些实施例中，液体蚀刻溶液包含蚀刻剂、间隔物抑制剂及溶剂。
首先，关于液体蚀刻溶液内的蚀刻剂部分，被选择的蚀刻剂对于中间层111的材料具有高蚀刻选择性且实质上不移除剩余的暴露材料(例如，间隔物材料107的材料及底层109的材料)。如此一来，所选择的特定蚀刻剂至少部分取决于中间层111、底层109及间隔物材料107所选择的材料。然而，在中间层111包含氧化物、底层109包含有机材料且间隔物材料107包含氧化钛(tio2)的一特定实施例中，选择的蚀刻剂可为氢氟酸(hf)、四甲基氢氧化铵(tetramethylammoniumhydroxide)、四甲基氟化铵(tetramethylammoniumfluoride)、上述的组合或类似物。然而，也可使用任何合适的蚀刻剂。
然而，在使用像是氢氟酸等适合用于移除中间层111的材料的蚀刻剂的同时，氢氟酸的使用也产生显著的问题。举例而言，液体蚀刻溶液将变得不仅与中间层111的暴露部分实体接触，且也将与开口121的壁的每个表面实体接触，包含底层109及间隔物材料107。如此一来，若氢氟酸本身留下，则氢氟酸也将不希望地与间隔物材料107的材料反应，移除间隔物材料107的材料且产生不希望的形貌变化(topographicalvariation)或者移除过多的间隔物材料107而发生切割失败缺陷(cutfaildefect)。这样的形貌变化将影响进一步的工艺(为解决此种变化因而限制工艺窗口)，或者由于切割失败缺陷而降低以此工艺所制造的装置的品质及产率。
因此，为了有助于防止不希望的间隔物材料107的移除，抑制剂被添加以抑制间隔物材料107在蚀刻工艺201期间的移除。在一实施例中，抑制剂为螯合剂，其可置于液体蚀刻溶液内并用于增加蚀刻溶液的蚀刻选择性，使得间隔物材料107的材料可以较低的速率被移除。如此一来，抑制剂至少部分取决于间隔物材料107、中间层111的材料以及液体蚀刻溶液的剩余的成分。然而，在间隔物材料107为氧化钛、中间层111包含氧化物且蚀刻剂为氢氟酸的一实施例中，抑制剂可包含n-乙醇酰胺(n-ethanolamide)衍生物配体。在一特定实施例中，抑制剂可具有下列结构：
其中r1为例如烷基、酯基、芳香基、酮基、酰胺基或羧酸基的有机官能基，以及其中r2为例如烷基、酯基、芳香基、酮基、酰胺基或羧酸基的有机官能基，且其中r1及r2在一些实施例中可键结在一起以形成环烷烃。
在一些特定实施例中，抑制剂可为1-(2-羟乙基)-2-吡咯烷酮(1-(2-hydroxyethyl)-2-pyrrolidinone)、n,n-二乙醇酰胺(n,n-diethanololeamide)、n-羟乙基邻苯二甲酰亚胺(n-hydroxyethylphthalimide)、1-(2-羟乙基)吡咯烷-2,5-二酮(1-(2-hydroxyethyl)pyrrolidine-2,5-dione)、n-(2-羟乙基)-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酰亚胺(n-(2-hydroxyethyl)-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide)，其可以分别具有以下结构：
液体蚀刻溶液的溶剂用于缓冲及稀释蚀刻剂，使蚀刻剂的蚀刻速率处于可控制的范围内。此外，溶剂也可提供分配(dispense)蚀刻剂并将蚀刻剂集中至中间层111的方法。因此，溶剂可为允许分散并控制蚀刻剂及抑制剂的任何合适的液体。在一特定的实施例中，溶剂可为水，但也可使用其它任何合适的液体，例如甘醇(glycol)或醇。
为了制备液体蚀刻溶液，将蚀刻剂及抑制剂置于溶剂中并分别或同时混合。在另一实施例中，蚀刻剂及溶剂可一起取得(例如，作为稀释的氢氟酸)，且抑制剂可被添加至溶液中。可使用任何合适的方法混合各种分分以获得液体蚀刻溶液。
在一实施例中，蚀刻剂可以约0.01重量％(％-wt)至约50重量％，例如约5重量％，的浓度置于溶剂中。此外，抑制剂可以约0.001重量％至约5重量％，例如约0.01重量％的浓度，置于溶剂中。然而，也可使用任何合适的浓度。
在一特定的实施例中，蚀刻溶液可包含四甲基氢氧化铵(约0.5重量％)及四甲基氟化铵(约1.5重量％)的组合。其可置于乙二醇(ethyleneglycol)(约10重量％至约15重量％)中。最后，可以约1重量％或更低的浓度放置抑制剂，如n-乙醇酰胺衍生物。
一旦蚀刻溶液制备完成，蚀刻溶液即可被放置为与中间层111实体接触。在一实施例中，蚀刻工艺201可通过浸入法将包含中间层111及间隔物材料107的结构浸入蚀刻溶液池中加以实行。然而，也可使用使蚀刻溶液与中间层111接触的任何其它合适的工艺，例如，搅炼工艺(puddleprocess)、喷涂工艺(spray-onprocess)、上述的组合或类似者。
在一实施例中，蚀刻工艺201可于约20℃至约80℃之间的温度进行，例如可于约40℃进行。此外，为了移除中间层111，蚀刻工艺201可实行小于约15分钟的时间，例如，可实行约4分钟。然而，也可采用任何合适的温度及时间。
通过使用抑制剂，可移除中间层111而不会对间隔物材料107造成过度的损害。举例而言，在抑制剂的浓度为10重量％(wt％)且氢氟酸与水的比例为1:100的一实施例中，当间隔物材料107为氧化钛时，间隔物材料107的蚀刻速率可从约大于
作为另一例子，抑制剂的浓度可提升至约40％。在此例子中，间隔物材料107的蚀刻速率甚至可进一步降低至
在另一实施例中，氢氟酸与水的比例约可为1：500。在抑制剂不存在的情况下，蚀刻工艺可具有约
作为另一例子，抑制剂的浓度可提升至约40％。在此例子中，间隔物材料107的蚀刻速率甚至可进一步降低至
不受限于特定的理论，认为抑制剂将与间隔物材料107的暴露的原子反应并键结，由此防止暴露的原子可用于与蚀刻剂反应。在间隔物材料107为氧化钛并且抑制剂如上所述的一实施例中，认为抑制剂内的氧的孤电子对作为电子受体与钛原子(单一钛原子或多个钛原子)反应，以形成钛-环状中间物，例如，如下所示：
例如，在一特定实施例的一种理论中，钛可与作为电子受体的孤对氧反应以形成钛-环中间物。此种中间物使得n-乙醇酰胺衍生物可作为钛保护剂。
在间隔物材料107为氧化钛且抑制剂为1-(2-羟乙基)-2-吡咯烷酮的一特定实施例中，认为抑制剂与钛螯合，与单一钛原子或多个钛原子螯合，例如，如下所示：
图3示出一旦移除中间层111且降低开口121的长宽比，即可通过介电材料301覆盖或掩模待图案化的层101的第一部分113中的间隔物材料107，保护位于待图案化的层101的第一部分113之上的间隔物材料107。在一实施例中，介电材料301可为例如低温氧化硅的材料，虽然也可使用任何合适的介电材料。然而，也可以使用其它合适的材料，例如，氧化物及氮化物。
在一实施例中，可使用例如原子层沉积(ald)的沉积工艺沉积介电材料301。举例而言，在一实施例中，可将包含间隔物材料107及底层109的剩余结构暴露于第一前驱物，上述第一前驱物在自限性反应中(self-limitingreaction)与间隔物材料107及底层109暴露的表面反应。在移除第一前驱物之后，将表面暴露于第二前驱物，上述第二前驱物在另一自限性反应中与第一前驱物的产物反应，并完成第一循环以形成介电材料301的第一单层(monolayer)(单独的单层未分开示出于图3中)。接着可重复第一循环(例如，第一单层可暴露于第一前驱物，且接着暴露于第二前驱物)，以在第一单层上形成第二单层，增加介电材料301的总厚度。循环的原子层工艺可持续地重复，直到介电材料301的厚度大到足以填充且过填充(overfill)开口121为止，例如，在约
在一特定的实施例中，介电材料301可为氧化物，例如低温氧化物。在这此种实施例中，第一前驱物可为例如硅烷的前驱物，而第二前驱物可为氧化前驱物，例如水、氧或含氧的等离子体。然而，尽管描述了这些前驱物，但也可使用任何合适的前驱物材料。
随着在介电材料301的沉积之前移除中间层111，开口121的长宽比也在介电材料301的沉积之前降低。如此一来，可减少或消除试图沉积材料至长宽比高的开口所产生的问题(例如，沉积材料内的空隙的形成)。此外，通过在液体蚀刻溶液内添加抑制剂，可减少或消除在移除中间层111期间蚀刻间隔物材料107的负面影响。
图3也示出介电材料301图案化以暴露待图案化的层101的第二部分115上方的间隔物材料107。在一实施例中，第三光致抗蚀剂(未分别示出)设置于介电材料301之上且经图案化以暴露第二部分115中的间隔物材料107的部分。一旦第三光致抗蚀剂经图案化，便可使用例如各向异性蚀刻工艺(例如，反应离子蚀刻)移除介电材料301，且可使用例如灰化工艺移除第三光致抗蚀剂。然而，也可使用任何合适的蚀刻工艺以暴露出在待图案化的层101的第二部分115上方的间隔物材料107。
图4示出从待图案化的层101的第二部分115上方的间隔物材料107形成间隔物401。在一实施例中，间隔物401由间隔物材料107通过各向异性蚀刻及通过从心轴层105的水平表面移除间隔物材料107而形成。然而，也可采用任何合适的工艺。
图5示出一旦间隔物401形成，便可从间隔物401之间移除心轴层105。在一实施例中，可使用湿蚀刻移除心轴层105，但也可选择性地使用任何合适的蚀刻技术，例如，干蚀刻。举例而言，若使用硅以形成心轴层105，则可使用例如hf的蚀刻剂以移除心轴层105而不会显著地移除任何间隔物401。通过使用心轴层105以形成间隔物401且接着移除心轴层105，可获得尺寸比心轴层105小的掩模(其可能受所使用的光刻工艺限制)。
图6示出一旦间隔物401形成且心轴层105已从间隔物401之间移除，间隔物401的图案便可被转移至下方的第一硬掩模103以及下方待图案化的层101。在一实施例中，可使用一或多种各向异性蚀刻工艺(例如反应离子蚀刻)转移间隔物401的图案。然而，可利用任何合适的工艺将间隔物401的图案转移至下方的层中。
通过在液体蚀刻溶液中包含抑制剂，可移除中间层111以降低开口121的长宽比。如此一来，可较佳地避免使用原子层沉积工艺沉积例如低温氧化物的材料的潜在负面影响(例如，空隙)。因此，制造商可善用不同材料的其它优势，例如，低温氧化物降低的形貌负载(topographicloading)、低温氧化物对氧化钛的选择性(例如，0.78)或低温氧化物可调节的临界尺寸控制。这些优势使得由rm品质或形貌负载问题所导致的切割失败率(cutfailurerate)得以降低。
根据一实施例，一种半导体装置的制造方法包含：图案化中间层以暴露间隔物材料，以及施用蚀刻剂以与中间层及间隔物材料两者实体接触，其中蚀刻剂包含抑制间隔物材料的蚀刻速率的抑制剂。在一实施例中，上述蚀刻剂包含稀氢氟酸(dilutehydrofluoricacid)。在一实施例中，上述间隔物材料为氧化钛。在一实施例中，上述抑制剂包含n-乙醇酰胺衍生物配体。在一实施例中，上述抑制剂为螯合剂。在一实施例中，上述半导体装置的制造方法更包含沉积介电材料于间隔物材料上。在一实施例中，上述介电材料的沉积至少部分地使用原子层沉积工艺加以实行。
根据一实施例，一种半导体装置的制造方法包含：沉积间隔物材料于心轴层上；设置三层(tri-layer)光致抗蚀剂于间隔物材料上，上述三层光致抗蚀剂包含：底层、中间层及光致抗蚀剂；图案化中间层及底层以形成第一开口并暴露出间隔物材料；以蚀刻溶液移除中间层，上述蚀刻溶液包含抑制剂，其用以在移除中间层的期间降低间隔物材料的蚀刻速率；以及以掩模材料填充第一开口。在一实施例中，上述半导体装置的制造方法包含至少部分地使用原子层沉积工艺填充第一开口。在一实施例中，上述第一开口的填充包含以介电材料填充第一开口。在一实施例中，上述介电材料没有空隙。在一实施例中，上述介电材料为氧化物。在一实施例中，上述介电材料为低温氧化物。在一实施例中，上述抑制剂具有约10％至约40％之间的浓度。
根据一实施例，一种半导体装置的制造方法包含：图案化中间层及底层以暴露氧化钛层；施用蚀刻剂以移除中间层；以及通过同时对上述氧化钛层施用抑制剂以降低氧化钛层的蚀刻速率，其中上述抑制剂包含n-乙醇酰胺衍生物配体。在一实施例中，上述抑制剂为1-(2-羟乙基)-2-吡咯烷酮。在一实施例中，上述抑制剂为n,n-二乙醇酰胺。在一实施例中，上述抑制剂为n-羟乙基邻苯二甲酰亚胺。在一实施例中，上述抑制剂为1-(2-羟乙基)吡咯烷-2,5-二酮。在一实施例中，上述抑制剂为n-(2-羟乙基)-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酰亚胺。
前述内容概述了许多实施例的特征，使本领域普通技术人员可以更佳的了解本公开实施例的各个方面。本领域普通技术人员应该可理解，他们可以很容易的以本公开实施例为基础来设计或修饰其它工艺及结构，并以此达到相同的目的和/或达到与内容介绍的实施例相同的优点。本领域普通技术人员也应理解这些等效的结构并不会背离本公开实施例的构思与范围，并可在未脱离本公开实施例的构思与范围的前提下进行各种改变、替换及更动。