[發明專利]用于自對準雙構圖技術的關鍵尺寸補償方法

在審

• 申請號: 201310598204.5
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN104658939A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 張城龍;張海洋
• 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: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/02;G03F7/20
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 高偉;付偉佳

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體地，涉及一種用于自對準雙構圖技術的關鍵尺寸補償方法。

背景技術

隨著半導體技術的發展，半導體器件結構的尺寸越來越小。在制作過程中，由于制作設備（例如光刻機）和制作方法（例如光刻）的精度限制，可能會使實際形成的圖案的關鍵尺寸與期望形成的圖案的目標尺寸存在一定差值，而這個差值會對半導體器件的性能帶來不利的影響。而且，隨著半導體器件尺寸的不斷減小，這個差值越來越明顯。

現有技術中，例如在自對準雙構圖技術（SADPT）的光刻過程中，對于實際形成的圖案的關鍵尺寸與期望形成的圖案的目標尺寸的差值，工程師一般通過實際形成的圖案的關鍵尺寸進行測量，并與期望形成的圖案的目標尺寸進行比較，并在此基礎上，對掩膜板中圖案的尺寸進行調整，已獲得所期望的圖案。而在這個過程中，需要通過反復制作實際圖案，并需要反復與期望形成的圖案進行比較以及反復調整掩膜板中的圖案尺寸，因此需要耗費大量的人力物力，降低了生產效率。特別是有些差值是不可修復的，因而會導致掩膜板的直接報廢。

因此，有必要提出一種用于自對準雙構圖技術的關鍵尺寸補償方法，以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種用于自對準雙構圖技術的關鍵尺寸補償方法。所述方法包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底上形成有待刻蝕材料層，所述待刻蝕材料層上形成有核心；獲取所述核心的關鍵尺寸，并獲得所述關鍵尺寸與目標尺寸的差值；在所述待刻蝕材料層和所述核心上形成側墻材料層；對所述側墻材料層進行刻蝕，以在所述核心的兩側形成側墻，其中所述刻蝕使得相鄰的所述核心的相鄰的側墻之間的間距與所述關鍵尺寸相等；去除所述核心；以及根據所述差值對所述側墻的寬度進行補償，以使相鄰的所述側墻之間的間距等于所述目標尺寸。

優選地，當所述關鍵尺寸大于所述目標尺寸時，所述補償包括：在所述側墻上兩側的側壁上形成補償層，以使補償后的側墻之間的間距等于所述目標尺寸。

優選地，所述補償層為原位沉積形成的聚合物層。

優選地，所述聚合物層通過甲烷沉積法形成。優選地，所述甲烷沉積法在電感耦合等離子體刻蝕機臺中進行的，其中，反應腔室的壓強為2mTorr-100mTorr，甲烷的氣體流量為2SCCM～400SCCM。

優選地，當所述關鍵尺寸小于所述目標尺寸時，所述補償包括：刻蝕所述側墻，以使補償后的側墻之間的間距等于所述目標尺寸。

優選地，所述關鍵尺寸是通過掃描電鏡在線監控而獲取的。

優選地，所述側墻材料層通過原子層沉積的方法形成。

優選地，所述方法還包括以補償后的所述側墻為掩膜，對所述待刻蝕材料層進行刻蝕。

優選地，所述待刻蝕材料層包括超低K介電層、位于所述超低K介電層上的過渡層以及位于所述過渡層上的硬掩膜層。

根據本發明的用于自對準雙構圖技術的關鍵尺寸補償方法通過監控核心的關鍵尺寸并對側墻的寬度進行補償，來實現對核心的偏離目標尺寸的關鍵尺寸進行補償，使得以該側墻為掩膜刻蝕得到的半導體器件具有目標關鍵尺寸和目標關鍵尺寸均勻度，進而避免目前工藝精度不夠對制作的半導體器件帶來不利影響。

在發明內容中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

以下結合附圖，詳細說明本發明的優點和特征。

附圖說明

本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施方式及其描述，用來解釋本發明的原理。在附圖中，

圖1為根據本發明一個實施例的用于自對準雙構圖技術的關鍵尺寸補償方法的流程圖；

圖2A-圖2H為根據圖1的流程圖所形成的根據本發明一個實施例的半導體器件結構示意圖；以及

圖3為根據圖1的流程圖所形成的根據本發明的另一個實施例的半導體器件結構示意圖。

具體實施方式

接下來，將結合附圖更加完整地描述本發明，附圖中示出了本發明的實施例。但是，本發明能夠以不同形式實施，而不應當解釋為局限于這里提出的實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，并且將本發明的范圍完全地傳遞給本領域技術人員。在附圖中，為了清楚，層和區的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標記表示相同的元件。