[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610927405.9
• 申請(qǐng)日: 2016-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN108022830B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常榮耀;宋洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/027
• 分類號(hào): H01L21/027
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 曲瑞

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體裝置的制造方法。該制造方法包括：提供初始結(jié)構(gòu)，該初始結(jié)構(gòu)包括：待蝕刻材料層和位于該待蝕刻材料層上的掩模結(jié)構(gòu)，該掩模結(jié)構(gòu)包括具有親水性的第一掩模層；對(duì)該掩模結(jié)構(gòu)圖案化以形成圖案化的掩模結(jié)構(gòu)；以該圖案化的掩模結(jié)構(gòu)作為掩模，蝕刻待蝕刻材料層；對(duì)第一掩模層執(zhí)行疏水性處理；以及執(zhí)行清洗處理。本發(fā)明的制造方法有利于在清洗處理中，防止第一掩模層發(fā)生粘連或者合并，進(jìn)而可以改善線狀結(jié)構(gòu)倒塌的現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體裝置的制造方法。

背景技術(shù)

目前，在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中，具有高深寬比的溝槽得到廣泛的應(yīng)用。在進(jìn)行高深寬比的溝槽蝕刻的過程中，在進(jìn)行濕法清洗工藝之后，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)線(line)狀結(jié)構(gòu)的倒塌現(xiàn)象。這里，線狀結(jié)構(gòu)可以包括半導(dǎo)體鰭片、具有較高的深寬比的STI(Shallow TrenchIsolation，淺溝槽隔離)或者金屬連線等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于SiO₂具有親水性，因此在濕法清洗的過程中，在線狀結(jié)構(gòu)上的圖案化的SiO₂殘余容易導(dǎo)致粘連或者合并，從而容易導(dǎo)致線狀結(jié)構(gòu)倒塌。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在問題，并因此針對(duì)所述問題中的至少一個(gè)問題提出了一種新的技術(shù)方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括：提供初始結(jié)構(gòu)，所述初始結(jié)構(gòu)包括：待蝕刻材料層和位于所述待蝕刻材料層上的掩模結(jié)構(gòu)，所述掩模結(jié)構(gòu)包括具有親水性的第一掩模層；對(duì)所述掩模結(jié)構(gòu)圖案化以形成圖案化的掩模結(jié)構(gòu)；以所述圖案化的掩模結(jié)構(gòu)作為掩模，蝕刻所述待蝕刻材料層；對(duì)所述第一掩模層執(zhí)行疏水性處理；以及執(zhí)行清洗處理。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述疏水性處理包括等離子體處理，所述等離子體處理所用的氣體包括：He和烷烴類氣體，或者包括：N₂、H₂或Ar。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述烷烴類氣體包括甲烷；以He和甲烷作為所述等離子體處理所用的氣體，所述等離子體處理在10毫托至200毫托的氣壓范圍內(nèi)，在0℃至150℃的溫度范圍內(nèi)，以及在6秒至5分鐘的處理時(shí)間內(nèi)執(zhí)行。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一掩模層的材料包括二氧化硅。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述初始結(jié)構(gòu)還包括位于所述待蝕刻材料層與所述掩模結(jié)構(gòu)之間的緩沖層；其中，在蝕刻所述待蝕刻材料層的步驟中，所述緩沖層也被蝕刻。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述掩模結(jié)構(gòu)還包括：在所述緩沖層上的硬掩模層，其中所述第一掩模層位于所述硬掩模層上；以及所述掩模結(jié)構(gòu)還包括：位于所述第一掩模層上的第二掩模層。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述硬掩模層包括多晶硅層和/或氮化硅層。

在一個(gè)實(shí)施例中，利用光刻和蝕刻工藝對(duì)所述掩模結(jié)構(gòu)圖案化。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一掩模層在所述待蝕刻材料層上，所述掩模結(jié)構(gòu)還包括：位于所述第一掩模層上的底部抗反射涂層BARC層、以及在所述BARC層上的圖案化的第二掩模層。

在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述掩模結(jié)構(gòu)圖案化的步驟包括：以所述圖案化的第二掩模層作為掩模，蝕刻所述BARC層以形成圖案化的BARC層；沉積第三掩模層以覆蓋所述圖案化的第二掩模層和所述圖案化的BARC層；蝕刻所述第三掩模層并去除所述第二掩模層和所述BARC層以形成圖案化的第三掩模層；以及以所述圖案化的第三掩模層作為掩模，蝕刻所述第一掩模層，從而形成圖案化的掩模結(jié)構(gòu)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一掩模層在所述待蝕刻材料層上，所述掩模結(jié)構(gòu)還包括：位于所述第一掩模層上的第一硬掩模層、位于所述第一硬掩模層上的第二硬掩模層、位于所述第二硬掩模層上的BARC層、以及在所述BARC層上的圖案化的第二掩模層。