[發明專利]半導體器件的制造方法

在審

• 申請號: 201811244555.5
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN111092014A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 劉少鵬;劉瑞盛;邵云亮;蔣信
• 申請（專利權）人: 中電海康集團有限公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033;H01L21/3213
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產權代理有限公司 11667
• 代理人: 趙永剛

本發明提供一種半導體器件的制造方法，包括：提供襯底，襯底具有形成在其上的待刻蝕材料層，待刻蝕材料層上方覆蓋有第一硬掩膜層，第一硬掩膜層上方具有犧牲層；在犧牲層中進行刻蝕形成開口，直至暴露出第一硬掩膜層；在開口內回填絕緣介質，形成絕緣層；進行無掩膜刻蝕，將絕緣層刻蝕掉，直至暴露出第一硬掩膜層；在開口內回填金屬直至填充滿開口，形成第二硬掩膜層；進行CMP剖光，使表面平整；采用濕法腐蝕的方法去除犧牲層；使用第二硬掩膜層作為硬掩膜，對第一硬掩膜層進行刻蝕；使用第一硬掩膜層作為硬掩膜，對待刻蝕材料層進行刻蝕。本發明能夠節約小尺寸器件的制造成本。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種半導體器件的制造方法。

背景技術

傳統的光刻技術受到光刻膠和工藝的限制，過于小而高的光刻膠很容易坍塌、堆疊或者粘著力不夠，制作小尺寸半導體器件有一定的難度。

對于小尺寸半導體器件，如MTJ器件、PRAM或者PCRAM等，一般尺寸在60nm以下，而一般的光刻機和光刻膠形貌的限制使得很難做出60nm以下的半導體器件。因此傳統方案在圖形化過程中只能采用規格較高的光刻機，如浸潤式光刻機，造成制造成本偏高。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種半導體器件的制造方法，能夠節約小尺寸器件的制造成本。

本發明提供一種半導體器件的制造方法，包括：

提供襯底，所述襯底具有形成在其上的待刻蝕材料層，所述待刻蝕材料層上方覆蓋有第一硬掩膜層，所述第一硬掩膜層上方具有犧牲層；

在所述犧牲層中進行刻蝕形成開口，直至暴露出所述第一硬掩膜層；

在所述開口內回填絕緣介質，形成絕緣層；

進行無掩膜刻蝕，將所述絕緣層刻蝕掉，直至暴露出所述第一硬掩膜層；

在所述開口內回填金屬直至填充滿所述開口，形成第二硬掩膜層；

進行CMP剖光，使表面平整；

采用濕法腐蝕的方法去除所述犧牲層；

使用所述第二硬掩膜層作為硬掩膜，對所述第一硬掩膜層進行刻蝕；

使用所述第一硬掩膜層作為硬掩膜，對所述待刻蝕材料層進行刻蝕。

可選地，所述第一硬掩膜層的材料為金屬Ta。

可選地，所述犧牲層的材料為SiO₂。

可選地，相對于所述襯底的主表面的法線，所述開口的側壁具有0°至2°的角度。

可選地，回填的絕緣介質為SiO₂或者SiN，所述絕緣層的厚度為

可選地，回填的金屬為Ta或者W。

可選地，進行CMP剖光時，磨掉的厚度為

可選地，濕法腐蝕使用的腐蝕劑包括HF或者BOE。

可選地，所述待刻蝕材料層包括MTJ堆疊層、PRAM或者PCRAM。

本發明提供的半導體器件的制造方法，采用孔填充的方法，在第一硬掩膜層的上方形成第二硬掩膜層，先使用第二硬掩膜層作為硬掩膜對第一硬掩膜層進行刻蝕，再使用第一硬掩膜層作為硬掩膜對待刻蝕材料層進行刻蝕，由于一般光刻機對小尺寸孔的圖形化能力要好于對點陣的圖形化能力，通過本發明的半導體器件的制造方法，使用一般的光刻機(193nm以上)就可以做出小尺寸半導體器件的圖形方案，得到小尺寸的半導體器件，節約了制造成本。

附圖說明

圖1為本發明的一種半導體器件的制造方法的流程示意圖；