[發(fā)明專利]利用等離子體控制特征尺寸的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210257220.3
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN103579075A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程江偉;許昕睿
• 申請（專利權(quán)）人: 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/8247
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

1.一種利用等離子體控制特征尺寸的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，由下至上依次包含有：

硅的襯底（10），在所述襯底（10）上形成的若干層氧化薄膜，形成在所述氧化薄膜上的氮化硅的硬掩模層（30），形成在所述硬掩模層（30）上的底部抗反射層（40），以及形成在所述底部抗反射層（40）上并具有一定光罩圖案的光刻膠（50）；

所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包含利用等離子體在沒有覆蓋所述光刻膠（50）的位置，刻蝕所述底部抗反射層（40）及所述硬掩模層（30）后形成的第一溝槽（61），以及覆蓋在所述第一溝槽（61）的側(cè)壁上且具有設(shè)定厚度的鈍化層（70）；

原先將刻蝕第一溝槽（61）后所述硬掩模層（30）剩余的寬度距離設(shè)定為ACT特征尺寸，在其基礎(chǔ)上增加了所述鈍化層（70）覆蓋在硬掩模層（30）兩側(cè)的設(shè)定厚度來進行調(diào)整，以使該ACT特征尺寸得到增加。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，

所述光刻膠（50）、底部抗反射層（40）及硬掩模層（30）各自在所述第一溝槽（61）內(nèi)暴露的側(cè)壁被所述鈍化層（70）覆蓋；

所述鈍化層（70）從第一溝槽（61）的兩側(cè)側(cè)壁，分別向第一溝槽（61）中間的方向延伸，而使得所述襯底（10）上氧化薄膜的頂面在所述第一溝槽（61）的底部暴露設(shè)置。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，

調(diào)整后的所述ACT特征尺寸與所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的ADI特征尺寸相對應(yīng)，調(diào)整后的所述ACT特征尺寸增大，則所述ADI特征尺寸對應(yīng)減小；

所述ADI特征尺寸是所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在后續(xù)制程中，沿著側(cè)壁形成有所述鈍化層（70）的第一溝槽（61），向下刻蝕所述氧化薄膜及襯底（10）后形成的第二溝槽（62）的寬度距離。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，

所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是在進行淺溝槽隔離制程的邏輯器件（100）；在所述襯底（10）上形成的氧化薄膜是襯墊氧化層（20）；所述襯墊氧化層（20）在側(cè)壁形成有所述鈍化層（70）的第一溝槽（61）的底部暴露設(shè)置。

5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，

所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是在進行淺溝槽隔離制程的閃存器件（200）；在所述襯底（10）上形成有耦合氧化層（21），在所述耦合氧化層（21）上還形成有多晶硅薄膜（22）；所述多晶硅薄膜（22）在側(cè)壁形成有所述鈍化層（70）的第一溝槽（61）的底部暴露設(shè)置。

6.如權(quán)利要求1?~?5中任意一項所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，

用以刻蝕形成所述第一溝槽（61）的等離子體，是利用四氟化碳和溴化氫的混合氣體來形成的。

7.一種利用等離子體控制特征尺寸的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，用于制造如權(quán)利要求1所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述制造方法包含以下步驟：

步驟1、設(shè)置硅的襯底（10），并在所述襯底（10）上由下至上依次形成有若干層氧化薄膜、氮化硅的硬掩模層（30）及底部抗反射層（40）；

步驟2、在所述底部抗反射層（40）上覆蓋了一層光刻膠（50），并且，通過光刻工藝制程，將所述光刻膠（50）按照設(shè)定圖案制成光罩；

步驟3、在沒有被所述光刻膠（50）覆蓋的位置，利用等離子體干法刻蝕工藝，先后刻蝕所述底部抗反射層（40）及其下方的硬掩模層（30），來形成第一溝槽（61）；

在刻蝕第一溝槽（61）的過程中，形成一層覆蓋在所述第一溝槽（61）的側(cè)壁位置且具有設(shè)定厚度的鈍化層（70）；原先將刻蝕第一溝槽（61）后所述硬掩模層（30）剩余的寬度距離設(shè)定為ACT特征尺寸，在其基礎(chǔ)上增加了所述鈍化層（70）覆蓋在硬掩模層（30）兩側(cè)的設(shè)定厚度來進行調(diào)整，以使該ACT特征尺寸得到增加。

8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，

步驟3中，所述光刻膠（50）、底部抗反射層（40）及硬掩模層（30）各自在所述第一溝槽（61）內(nèi)暴露的側(cè)壁被所述鈍化層（70）覆蓋；

所述鈍化層（70）從第一溝槽（61）的兩側(cè)側(cè)壁，分別向第一溝槽（61）中間的方向延伸，而使得所述襯底（10）上氧化薄膜的頂面在所述第一溝槽（61）的底部暴露設(shè)置。