[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件和柵極的形成方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310616514.5
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104681416A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隋運(yùn)奇;孟曉瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/027
• 分類號(hào): H01L21/027;H01L21/28
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體襯底；

在所述半導(dǎo)體襯底上形成待刻蝕材料層，在所述待刻蝕材料層上形成硬掩膜層，在硬掩膜層上形成光刻膠層；

圖案化所述光刻膠層，形成光刻膠圖案；

對(duì)所述光刻膠圖案進(jìn)行軟化處理；

以Ar等離子氣體處理所述光刻膠圖案；

對(duì)所述光刻膠圖案進(jìn)行固化處理，在所述光刻膠圖案的表面形成修飾層；

以所述光刻膠圖案為掩膜刻蝕所述硬掩膜層，形成硬掩膜圖案；

以所述硬掩膜圖案為掩膜刻蝕所述待刻蝕材料層。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述軟化處理的工藝包括：在溫度為40～60℃，壓強(qiáng)為70～100mtorr，偏置功率為50～300W，偏置電壓為0～100V條件下，持續(xù)通入流量為100～300sccm含有H₂的等離子氣體30～60s。

3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，還包括：

所述軟化處理過(guò)程中，采用脈沖式調(diào)整偏置電壓，所述脈沖式調(diào)整偏置電壓的頻率為20～50Hz。

4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述以Ar等離子氣體處理所述光刻膠圖案的步驟包括：在溫度為40～60℃，壓強(qiáng)為5～30mtorr，偏置功率為200～500W，偏置電壓為50～150V條件下，持續(xù)通入流量為100～300sccm的含有Ar的等離子氣體20～40s。

5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，對(duì)所述光刻膠圖案進(jìn)行固化處理的方法為：通入含有HBr的等離子氣體，從而在所述光刻膠圖案的表面形成所述修飾層。

6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，所述固化處理的步驟包括：在溫度為40～60℃，壓強(qiáng)為5～30mtorr，偏置功率為50～200W，偏置電壓為0～100V條件下，持續(xù)通入流量為100～300sccm的含有HBr的等離子氣體30～60s。

7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，還包括：

在形成所述硬掩膜層后，在所述硬掩膜層的上形成Darc層，并在所述Darc層上形成Barc層。

8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，在所述以Ar等離子氣體處理所述光刻膠圖案之后，以所述光刻膠圖案為掩膜，刻蝕全部或部分的所述Barc層，或是以所述光刻膠圖案為掩膜，刻蝕去除所述Barc層，再刻蝕去除全部或部分的所述Darc層；

以Ar等離子氣體處理所述光刻膠圖案，刻蝕形成的Barc層和Darc層；

并在之后進(jìn)行所述固化處理的步驟，在所述光刻膠圖案，以及所述Barc層和Darc層表面形成所述修飾層。

9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，以Ar等離子氣體處理所述光刻膠圖案和刻蝕形成的Barc層和Darc層側(cè)壁底部的工藝包括：在溫度為40～60℃，壓強(qiáng)為5～30mtorr，偏置功率為200～500W，偏置電壓為50～150V條件下，持續(xù)通入流量為100～300sccm的含有Ar的等離子氣體20～40s。

10.一種柵極的形成方法，其特征在于，

提供半導(dǎo)體襯底；

在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極材料層，在所述柵極材料層上形成硬掩膜層，在硬掩膜層上形成光刻膠層；

圖案化所述光刻膠層，形成光刻膠圖案；

對(duì)所述光刻膠圖案進(jìn)行軟化處理；

以Ar等離子氣體處理所述光刻膠圖案；

對(duì)所述光刻膠圖案進(jìn)行固化處理，在所述光刻膠圖案的表面形成修飾層；

以所述光刻膠圖案為掩膜刻蝕所述硬掩膜層，形成硬掩膜圖案；

以所述硬掩膜圖案為掩膜刻蝕所述柵極材料層，形成柵極。

11.如權(quán)利要求10所述的柵極的形成方法，其特征在于，所述柵極材料層為多晶硅層。