[發明專利]半導體器件的形成方法

有效

• 申請號: 201410114628.4
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN104952782B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 王新鵬
• 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: H01L21/70
• 分類號: H01L21/70
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供具有待刻蝕層的襯底，所述待刻蝕層包括圖形密集區和圖形稀疏區，所述待刻蝕層的材料為多晶硅、鋁、鈦、鉭、氮化鈦或氮化鉭；

在圖形稀疏區的待刻蝕層表面形成第一掩膜層，所述第一掩膜層具有稀疏圖案；

形成覆蓋于待刻蝕層表面以及第一掩膜層表面的光刻膠層，第一掩膜層頂部表面的光刻膠層的厚度與圖形密集區的光刻膠層的厚度一致；

對所述光刻膠層進行曝光顯影處理，在第一掩膜層表面、以及圖形密集區的待刻蝕層表面形成第二掩膜層，第二掩膜層的材料為光刻膠，圖形密集區的第二掩膜層具有密集圖案，圖形稀疏區的第二掩膜層覆蓋于第一掩膜層頂部表面且暴露出第一掩膜層的側壁表面，圖形稀疏區第二掩膜層和第一掩膜層的總厚度大于圖形密集區第二掩膜層的厚度；

以所述第二掩膜層為掩膜，刻蝕圖形密集區的待刻蝕層，同時，以所述第二掩膜層和第一掩膜層為掩膜，刻蝕圖形稀疏區的待刻蝕層，直至暴露出襯底表面。

2.如權利要求1所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜層的材料為抗反射材料，所述第二掩膜層的材料為光刻膠。

3.如權利要求1所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜層的材料為正光刻膠時，所述第二掩膜層的材料為正光刻膠；所述第一掩膜層的材料為負光刻膠時，所述第二掩膜層的材料為正光刻膠或負光刻膠。

4.如權利要求1所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜層的形成步驟包括：形成覆蓋于待刻蝕層表面的初始掩膜層；對所述初始掩膜層進行曝光顯影處理，在圖形稀疏區的待刻蝕層表面形成第一掩膜層。

5.如權利要求1所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述待刻蝕層的厚度為500埃至8000埃。

6.如權利要求1所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜層的厚度為500埃至6000埃。

7.如權利要求1所述半導體器件的形成方法，其特征在于，采用等離子體刻蝕工藝刻蝕所述待刻蝕層，所述等離子體刻蝕工藝的工藝參數為：刻蝕氣體包括Cl₂、BCl₃和CHF₃，其中，Cl₂流量為20sccm至400sccm，BCl₃流量為50sccm至300sccm，CHF₃流量為10sccm至100sccm，刻蝕腔室壓強為10毫托至150毫托，刻蝕腔室射頻功率為100瓦至2000瓦，刻蝕腔室直流電壓為50V至220V。

8.如權利要求1所述半導體器件的形成方法，其特征在于，刻蝕完成后，圖形密集區和圖形稀疏區的待刻蝕層的側壁傾斜角角度為88度至90度。

9.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供具有待刻蝕層的襯底，所述待刻蝕層包括圖形密集區和圖形稀疏區，所述待刻蝕層的材料為多晶硅、鋁、鈦、鉭、氮化鈦或氮化鉭；

在圖形稀疏區的待刻蝕層表面形成第一掩膜層，所述第一掩膜層具有稀疏圖案；

形成覆蓋于待刻蝕層表面以及第一掩膜層表面的光刻膠層，且圖形密集區的光刻膠層的厚度小于第一掩膜層的厚度；

對所述光刻膠層進行曝光顯影處理，所述曝光顯影處理去除了位于圖形稀疏區的光刻膠層而暴露出第一掩膜層，且在圖形密集區的待刻蝕層表面形成第二掩膜層，且所述第二掩膜層具有密集圖案，第二掩膜層的材料為光刻膠，第一掩膜層的厚度大于第二掩膜層的厚度；

以所述第二掩膜層為掩膜，刻蝕圖形密集區的待刻蝕層，同時，以所述第一掩膜層為掩膜，刻蝕圖形稀疏區的待刻蝕層，直至暴露出襯底表面。

10.如權利要求9所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜層的材料為抗反射材料，所述第二掩膜層的材料為光刻膠。