[發明專利]圖形化方法及其形成的半導體器件

有效

• 申請號: 201910492728.3
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN112053947B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 施維;胡友存;湯霞梅;熊鵬
• 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: H01L21/308
• 分類號: H01L21/308;H01L21/027;H01L21/266
• 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

1.一種圖形化方法，其特征在于，包括：

提供待刻蝕層，所述待刻蝕層包括互聯區和包圍互聯區的周邊區，互聯區包括若干第一區和若干第二區，第一區和第二區沿第一方向相間排列，相鄰的第一區和第二區鄰接；

在所述待刻蝕層的互聯區和周邊區表面形成初始犧牲層；

在所述初始犧牲層表面形成硬掩膜層，所述硬掩膜層暴露出第一區上的初始犧牲層；

形成所述硬掩膜層之后，刻蝕所述第一區上的部分初始犧牲層，直至暴露出待刻蝕層表面，在第一區上形成第一槽和位于第一槽內的第一犧牲層，在第二區和周圍區上形成初始第二犧牲層，且所述第一槽位于第一犧牲層沿第二方向的兩側，第二方向垂直于第一方向；

在所述第一犧牲層側壁表面和初始第二犧牲層側壁表面、以及硬掩膜層側壁表面形成第一側墻，所述第一側墻的材料和硬掩膜層的材料不同；

形成所述第一側墻之后，去除所述第一犧牲層，在第一槽內形成開口，所述開口暴露出初始第二犧牲層側壁表面和第一側墻側壁表面；

在所述開口側壁表面形成第二側墻，所述第二側墻覆蓋第一側墻側壁表面和第二犧牲層側壁表面，且所述第二側墻的材料和硬掩膜層的材料不同；

去除第二區上和周邊區上的部分硬掩膜層，直至暴露出初始第二犧牲層頂部表面；

采用離子注入工藝，對暴露出頂部表面的部分初始第二犧牲層注入摻雜離子，形成分割段、以及位于硬掩膜層底部的第二犧牲層；

去除所述第二犧牲層，在待刻蝕層的第二區表面形成第二槽，且所述第二槽位于分割段沿第二方向的兩側。

2.如權利要求1所述的圖形化方法，其特征在于，所述初始犧牲層的材料包括：無定形硅、無定形碳、多晶硅、氧化硅、SiCO或者SiCOH。

3.如權利要求1所述的圖形化方法，其特征在于，所述硬掩膜層的形成方法包括：在所述初始犧牲層表面形成硬掩膜材料層；在所述硬掩膜材料層表面形成第一圖形化層，所述第一圖形化層暴露出第一區上的硬掩膜材料層；以所述第一圖形化層為掩膜，刻蝕所述硬掩膜材料層，直至暴露出初始犧牲層表面，形成所述硬掩膜層；形成所述硬掩膜層之后，去除所述第一圖形化層。

4.如權利要求3所述的圖形化方法，其特征在于，所述第一圖形化層的形成方法包括：在所述硬掩膜材料層表面形成第一底部抗反射材料層；在所述第一底部抗反射材料層表面形成圖形化的第一光刻膠層；以所述圖形化的第一光刻膠層為掩膜，刻蝕所述第一底部抗反射材料層，直至暴露出硬掩膜材料層表面，形成所述第一圖形化層。

5.如權利要求1所述的圖形化方法，其特征在于，所述硬掩膜層的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮碳化硅、氮硼化硅、氮碳氧化硅或氮氧化硅。

6.如權利要求1所述的圖形化方法，其特征在于，刻蝕所述第一區上的初始犧牲層的方法包括：在部分所述第一區上的初始犧牲層表面形成第二圖形化層；以所述硬掩膜層和第二圖形化層為掩膜，刻蝕所述初始犧牲層，直至暴露出待刻蝕層表面，在第一區上形成第一槽和位于第一槽內的第一犧牲層，在第二區和周圍區上形成初始第二犧牲層；形成所述第一犧牲層和初始第二犧牲之后，去除第二圖形化層。

7.如權利要求6所述的圖形化方法，其特征在于，所述第二圖形化層的形成方法包括：在所述硬掩膜層表面和初始犧牲層表面形成第二底部抗反射材料層；在所述第二底部抗反射材料層表面形成圖形化的第二光刻膠層；以所述圖形化的第二光刻膠層為掩膜，刻蝕所述第二底部抗反射材料層，直至暴露出硬掩膜層表面和初始犧牲層表面，形成所述第二圖形化層。

8.如權利要求1所述的圖形化方法，其特征在于，所述第一側墻的形成方法包括：在所述待刻蝕層表面、第一犧牲層頂部表面和側壁表面、硬掩膜層頂部表面和側壁表面、以及初始第二犧牲層側壁表面形成第一側墻材料膜；回刻蝕所述第一側墻材料膜，直至暴露出待刻蝕層表面、硬掩膜層頂部表面、以及第一犧牲層頂部表面，形成所述第一側墻。

9.如權利要求1所述的圖形化方法，其特征在于，所述第一側墻的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者氮化鈦。