[發明專利]雙重圖形化鰭式晶體管的鰭結構線頂端切斷方法

有效

• 申請號: 201410371037.5
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104157574B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 易春艷;李銘
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/308
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

1.一種雙重圖形化鰭式晶體管的鰭結構線頂端切斷方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟S01，提供一半導體器件襯底，襯底上自下而上依次淀積的第一二氧化硅層、第一氮化硅層、第一非晶碳層、第二氮化硅層、第二非晶碳層以及無氮抗反射層；

步驟S02，所述第二非晶碳層及其頂部的無氮抗反射層形成核心犧牲層圖形，在核心犧牲層圖形上沉積二氧化硅層，通過刻蝕形成二氧化硅側墻，以該二氧化硅側墻為掩模刻蝕第二氮化硅層、第一非晶碳層以及第一氮化硅層，形成底部為氮化硅的硬掩模線條；具體步驟包括：

步驟S021，在頂層無氮抗反射層上淀積有機抗反射層并涂布光刻膠，通過曝光顯影工藝，完成核心犧牲層圖形光刻步驟；

步驟S022，以光刻膠為掩模刻蝕抗反射層以及部分第二非晶碳層，形成具有第二非晶碳層及其頂部無氮抗反射層的核心犧牲層圖形；

步驟S023，在該核心犧牲層圖形上淀積一層第二二氧化硅層；

步驟S024，利用各向異性刻蝕該第二二氧化硅層，露出核心犧牲層圖形頂部抗反射層，形成核心犧牲層圖形的二氧化硅側墻；

步驟S025，刻蝕去除該核心犧牲層圖形頂部抗反射層；

步驟S026，利用各向異性刻蝕暴露出來的第二非晶碳層，形成由該二氧化硅側墻及其下方殘留第二非晶碳層組成的第一硬掩模線條；

步驟S027，以該第一硬掩模線條為掩模刻蝕該第二氮化硅層、第一非晶碳層以及第一氮化硅層，形成底部為氮化硅的第二硬掩模線條，并去除該第二硬掩模線條中氮化硅上方的非晶碳；

步驟S03，以上述底部為氮化硅的硬掩模線條作為掩模刻蝕襯底，形成具有硅槽的鰭結構；

步驟S04，在形成的鰭結構上涂布掩模層和光刻膠，圖形化光刻膠形成需切斷的圖形；

步驟S05，通過刻蝕，去除需切斷處的氮化硅硬掩模線條及襯底，形成平坦的鰭結構線頂端；

步驟S06，去除步驟S04中涂布的掩模層，得到完成線頂端切斷的鰭結構。

2.根據權利要求1所述的鰭結構線頂端切斷方法，其特征在于：步驟S05還包括通過調整刻蝕參數，平衡各層次刻蝕速率，使鰭結構線頂端切斷處平坦。

3.根據權利要求1所述的鰭結構線頂端切斷方法，其特征在于：步驟S04包括依次旋涂含碳平坦化掩模層、抗反射層和光刻膠，步驟S05為干法刻蝕，步驟S06為干法去膠工藝。

4.根據權利要求1所述的鰭結構線頂端切斷方法，其特征在于：步驟S022中刻蝕后保留該核心犧牲層圖形兩側1/4-1/2厚度的第二非晶碳層。

5.根據權利要求1所述的鰭結構線頂端切斷方法，其特征在于：步驟S022為干法刻蝕，步驟S025為干法刻蝕，步驟S026為利用各向異性的等離子體干法刻蝕，步驟S027中形成第二硬掩模線條為利用各向異性的等離子體干法刻蝕，步驟S027中去除第二硬掩模線條中氮化硅上方非晶碳為去膠工藝。

6.根據權利要求1所述的鰭結構線頂端切斷方法，其特征在于：步驟S02中具體步驟還可以為：

步驟S021，在頂層無氮抗反射層上淀積有機抗反射層并涂布光刻膠，通過曝光顯影工藝，完成核心犧牲層圖形光刻步驟；

步驟S022，以光刻膠為掩模刻蝕抗反射層以及第二非晶碳層，形成具有第二非晶碳層及其頂部無氮抗反射層的核心犧牲層圖形；

步驟S023，在該核心犧牲層圖形上方淀積一層第二二氧化硅層；

步驟S024，刻蝕去除該核心犧牲層圖形頂部的第二二氧化硅層，以露出該抗反射層，而保留核心犧牲層圖形兩側的第二二氧化硅層；

步驟S025，刻蝕去除該核心犧牲層圖形頂部的抗反射層；

步驟S026，刻蝕去除該第二二氧化硅層；

步驟S027，在該核心犧牲層圖形上方淀積一層第三二氧化硅層；

步驟S028，利用各向異性刻蝕該第三二氧化硅層，露出核心犧牲層圖形內的第二非晶碳層，形成核心犧牲層圖形的二氧化硅側墻，之后，去除核心犧牲層圖形內的第二非晶碳層；

步驟S029，以該二氧化硅側墻為掩模刻蝕該第二氮化硅層、第一非晶碳層以及第一氮化硅層，形成底部為氮化硅的硬掩模線條，并去除該硬掩模線條中氮化硅上方的非晶碳。