[發明專利]一種半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 201210324637.7
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN103681232A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 鄧浩;張彬;向陽輝;鮑宇
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種半導體器件的制造方法。

背景技術

隨著半導體制造技術發展到22納米節點及以下，雙重圖形技術（double?patterning）成為在越來越小的關鍵尺寸（CD）下實現更精準的圖形的一個非常有前景的方法。

傳統的雙重圖形技術需要在間隔層（spacer）形成后進行切割刻蝕工藝（cutting?photo），這導致了工藝方法的復雜化并且對對準的精度提出了挑戰。

下面，結合圖1A至圖1F，對傳統的利用雙重圖形技術制造半導體器件的方法進行說明。其中，圖1A-1、圖1B-1、圖1C-1、圖1D-1、圖1E-1和圖1F-1為各工藝完成后形成的圖案的前視圖；圖1A-2、圖1B-2、圖1C-2、圖1D-2、圖1E-2和圖1F-2為各工藝完成后形成的圖案的俯視圖。傳統的利用雙重圖形技術制造半導體器件的方法，一般包括如下步驟：

步驟1：形成核心材料層的圖形。

具體地，提供形成待構圖薄膜（film?to?pattern）101的半導體襯底100，在待構圖薄膜101上形成圖形化的核心材料層102，如圖1A所示。其中，核心材料層102為單層結構。

步驟2：形成間隔層。

在半導體襯底101上圖形化的核心材料層102的四周，形成間隔層103，該間隔材料層103的切面為矩形，如圖1B所示。

步驟3：去除核心材料層。

通過刻蝕等工藝，去除核心材料層102，形成的圖形如圖1C所示。

步驟4：對間隔層進行切割刻蝕工藝處理形成最終的間隔層。

對間隔層103進行切割刻蝕工藝（cutting?photo）處理，去除間隔層103的兩個相對的側邊，形成最終的間隔層103’，如圖1D所示。

步驟5：對待構圖薄膜進行圖形化。

利用最終的間隔層103’作為掩模，對待構圖薄膜101進行刻蝕處理，形成擬實現的最終圖形101’，如圖1E所示。

步驟6：去除間隔層103’，如圖1F所示。

在上述應用雙重圖形技術的半導體器件制造方法中，步驟4中需要對間隔層（spacer）進行切割刻蝕工藝（cutting?photo）處理，這不僅導致了工藝方法的復雜化，而且對對準的精度提出了挑戰。工藝的復雜化，將增大半導體器件的制造成本；而如果對準精度不夠，將很容易造成產品良率的下降。

因此，如何精簡工藝，在降低成本的同時保證產品良率，成了迫切需要予以解決的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種半導體器件的制造方法，包括：

步驟S101：在形成有待構圖薄膜的半導體襯底上形成核心材料層的圖形；

步驟S102：對核心材料層進行處理，以使核心材料層不同表面具有不同的物質沉積率；

步驟S103：在所述半導體襯底上形成間隔層材料薄膜；

步驟S104：蝕刻所述間隔層材料薄膜以形成間隔層的圖形；

步驟S105：去除所述核心材料層；

步驟S106：對所述待構圖薄膜進行圖形化；

步驟S107：去除所述間隔層。

進一步的，所述步驟S101包括：

提供形成有待構圖薄膜的半導體襯底，在所述待構圖薄膜上形成核心材料薄膜，對所述核心材料薄膜進行刻蝕處理，形成核心材料層的圖形。

進一步的，所述在所述待構圖薄膜上形成核心材料薄膜包括：在所述待構圖薄膜上，連續沉積氮化物薄膜和氧化物薄膜。

更進一步的，所述氮化物薄膜的厚度大于所述氧化物薄膜的厚度。

進一步的，在步驟S102中，所述對核心材料層進行處理包括：從左右兩個相反的方向，對所述核心材料層進行氟注入處理。

進一步的，所述間隔層材料薄膜為HARP。

進一步的，所述步驟S104包括：

對所述間隔層材料薄膜進行無圖形刻蝕處理，在所述核心材料層的左右兩個側面保留間隔層材料，形成間隔層的圖形。

進一步的，所述步驟S105包括：

將完成步驟S104的半導體襯底浸泡入磷酸，以去除核心材料層。

進一步的，所述步驟S106包括：

利用所述間隔層作為掩模，對所述待構圖薄膜進行刻蝕處理，形成擬實現的最終的圖形。

更進一步的，所述刻蝕處理采用的方法為反應離子刻蝕。