[發明專利]半導體器件及其形成方法

在審

• 申請號: 201710701851.2
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN109411337A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 張海洋;王彥;蔣鑫
• 申請（專利權）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: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供待刻蝕材料層；

在所述待刻蝕材料層上形成多個分立的犧牲層；

在所述犧牲層的兩側側壁形成第一初始側墻，第一初始側墻包括第一底區和位于第一底區上的第一頂區；

形成第一初始側墻后，去除犧牲層；

去除犧牲層后，刻蝕去除第一頂區，使第一底區形成第一側墻；

在第一側墻的兩側側壁形成第二側墻；

形成第二側墻后，去除第一側墻；

去除第一側墻后，以所述第二側墻為掩膜刻蝕待刻蝕材料層。

2.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括：在形成第一初始側墻的過程中在犧牲層的兩側側壁形成第三初始側墻，第三初始側墻的兩端分別與相鄰的第一初始側墻連接，第三初始側墻和第一初始側墻呈環狀結構，第三初始側墻包括第三底區和位于第三底區上的第三頂區，第三底區的頂部表面和第一底區的頂部表面齊平；在刻蝕去除第一頂區的過程中刻蝕去除第三頂區，使第三底區形成第三側墻；形成第一側墻和第三側墻后，去除第三側墻；去除第三側墻后，形成第二側墻。

3.根據權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，去除犧牲層后且在形成第一側墻和第三側墻之前，相鄰第一初始側墻之間和相鄰第三初始側墻之間具有第一凹槽；刻蝕去除第一頂區和第三頂區的方法包括：去除犧牲層后，形成第一阻擋層，所述第一阻擋層位于第一初始側墻和第三初始側墻上、第一凹槽中和第一凹槽上；回刻蝕第一阻擋層、第一初始側墻和第三初始側墻直至去除第一頂區和第三頂區；回刻蝕第一阻擋層、第一初始側墻和第三初始側墻后，去除第一阻擋層。

4.根據權利要求3所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一阻擋層的材料為碳氟聚合物、碳氫氟聚合物或碳氮聚合物；所述第一阻擋層通過在干刻蝕機臺中形成。

5.根據權利要求4所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，當所述第一阻擋層的材料為碳氟聚合物或碳氫氟聚合物時，形成所述第一阻擋層的工藝參數包括：采用的氣體包括碳氟基氣體、碳氫氟基氣體、Cl₂和Ar，碳氟基氣體的流量為10sccm～500sccm，碳氫氟基氣體的流量為10sccm～500sccm，Cl₂的流量為10sccm～500sccm，Ar的流量為10sccm～500sccm，等離子體化源功率為400瓦～2000瓦，偏置功率為0瓦，溫度為30攝氏度～90攝氏度；

當所述第一阻擋層的材料為碳氮聚合物時，形成所述第一阻擋層的工藝參數包括：采用的氣體包括CH₄和N₂，CH₄的流量為10sccm～500sccm，N₂的流量為10sccm～500sccm，等離子體化源功率為200瓦～2000瓦，偏置功率為0瓦～500瓦，溫度為0攝氏度～80攝氏度。

6.根據權利要求3所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一初始側墻和第一側墻的材料包括氧化硅；所述第三初始側墻和第三側墻的材料包括氧化硅。

7.根據權利要求6所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，回刻蝕第一阻擋層、第一初始側墻和第三初始側墻的工藝為干刻蝕工藝，參數包括：采用的氣體包括CF₄、CH₂F₂、CH₃F、O₂和Ar，CF₄的流量為50sccm～500sccm，CH₂F₂的流量為10sccm～100sccm，CH₃F的流量為0sccm～100sccm，O₂的流量為10sccm～100sccm，Ar的流量為50sccm～500sccm，源射頻功率為100瓦～2000瓦，偏置電壓為0伏～500伏，腔室壓強為5mtorr～200mtorr。