半導(dǎo)體器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種半導(dǎo)體器件的制作方法：預(yù)先提供一具有多層沉積膜的半導(dǎo)體襯底，在沉積膜表面形成第一底部抗反射層和第一圖案化的光阻膠層，第一圖案化的光阻膠層定義外圍電路的有源區(qū)；以第一圖案化的光阻膠層為掩膜，刻蝕半導(dǎo)體襯底至預(yù)定深度形成溝槽；去除第一底部抗反射層和第一圖案化的光阻膠層后，在溝槽內(nèi)及沉積膜的表面沉積第一氧化層；在第一氧化層的表面形成APF、DARC、第二底部抗反射層和第二圖案化的光阻膠層，第二圖案化的光阻膠層定義單元陣列的有源區(qū)；以第二圖案化的光阻膠層為掩膜，刻蝕APF；采用SADP方法以APF作為犧牲層，形成具有預(yù)定寬度的氧化線；刻蝕氧化線至半導(dǎo)體襯底預(yù)定深度。本發(fā)明使工藝簡(jiǎn)單化。
【專利說(shuō)明】半導(dǎo)體器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制作技術(shù)，特別涉及一種半導(dǎo)體器件的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，存儲(chǔ)器件包括外圍電路區(qū)和單元陣列區(qū)，一般采用自對(duì)準(zhǔn)雙圖案(SADP，Self-Aligned Double Patterning)技術(shù),形成存儲(chǔ)器件的單元陣列區(qū)。而且單元陣列區(qū)先于外圍電路區(qū)制作完成，但是制作過(guò)程比較復(fù)雜，需要在多層沉積膜表面依次沉積不定性碳膜(APF)、介質(zhì)抗反射層(DARC)、APF、DARC、底部抗反射層以及光阻膠層等，先后制作單元陣列區(qū)和外圍電路區(qū)，多層沉積膜在半導(dǎo)體襯底上依次包括柵氧化層(G0X)、多晶硅層(poly)、氮化娃層(SiN)和襯墊氧化層(0X)。現(xiàn)有的制作技術(shù)是比較復(fù)雜的,實(shí)現(xiàn)起來(lái)生產(chǎn)效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法，使工藝簡(jiǎn)單化。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種半導(dǎo)體器件的制作方法，所述半導(dǎo)體器件包括外圍電路區(qū)和單元陣列區(qū)，該方法包括:
[0006]預(yù)先提供一具有多層沉積膜的半導(dǎo)體襯底，在所述沉積膜表面依次形成第一底部抗反射層和第一圖案化的光阻膠層，所述第一圖案化的光阻膠層定義外圍電路的有源區(qū)；
[0007]以所述第一圖案化的光阻膠層為掩膜，刻蝕半導(dǎo)體襯底至預(yù)定深度形成溝槽；
[0008]去除第一底部抗反射層和第一圖案化的光阻膠層后，在溝槽內(nèi)及沉積膜的表面沉
積第一氧化層；
[0009]在所述第一氧化層的表面依次形成不定性碳膜APF、介質(zhì)抗反射層、第二底部抗反射層和第二圖案化的光阻膠層，所述第二圖案化的光阻膠層定義單元陣列的有源區(qū)；
[0010]以所述第二圖案化的光阻膠層為掩膜，刻蝕APF ；
[0011]采用自對(duì)準(zhǔn)雙圖案方法以APF作為犧牲層，形成具有預(yù)定寬度的氧化線；
[0012]涂布第三光阻膠層或者第三底部抗反射層以覆蓋氧化線，并回刻第三光阻膠層或者第三底部抗反射層顯露出氧化線的上表面；
[0013]刻蝕氧化線至半導(dǎo)體襯底預(yù)定深度。
[0014]所述自對(duì)準(zhǔn)雙圖案方法為:
[0015]在APF表面以及第一氧化層表面沉積第二氧化層；
[0016]對(duì)第二氧化層進(jìn)行各向異性刻蝕，形成位于APF側(cè)壁的氧化線后，去除APF。
[0017]所述第二氧化層采用原子層沉積方法形成。
[0018]所述多層沉積膜在半導(dǎo)體襯底上依次包括柵氧化層、多晶硅層、氮化硅層和襯墊
氧化層。
[0019]所述氧化線的個(gè)數(shù)為多個(gè)，依次排列而成。[0020]所述第一氧化層的沉積采用高密度等離子體化學(xué)氣相沉積方法，或者深高寬比的亞大氣壓制程化學(xué)氣相沉積方法。
[0021]所述介質(zhì)抗反射層為含硅的氧化物。
[0022]所述第二氧化層的厚度為所形成的氧化線的寬度。
[0023]從上述方案可以看出，本發(fā)明先制作外圍電路的有源區(qū)，再采用SADP技術(shù)制作單元陣列的有源區(qū)，不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣沉積很多層復(fù)雜的膜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單。而且，本發(fā)明在制作單元陣列的有源區(qū)時(shí)，涂布第三光阻膠層或者第三底部抗反射層以覆蓋氧化線，并回刻第三光阻膠層或者第三底部抗反射層顯露出氧化線的上表面；刻蝕氧化線至半導(dǎo)體襯底預(yù)定深度。正是由于上述刻蝕掩埋在第三光阻膠層或者第三底部抗反射層中的氧化線，因此刻蝕氧化線的尺寸更準(zhǔn)確，最終得到的每個(gè)隔離區(qū)域尺寸更趨于相同。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明半導(dǎo)體器件的制作方法流程示意圖。
[0025]圖2a至2i為本發(fā)明具體實(shí)施例半導(dǎo)體器件的制作過(guò)程剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]本發(fā)明半導(dǎo)體器件的制作方法流程示意圖如圖1所示，其包括以下步驟，下面結(jié)合圖2a至圖2i進(jìn)行說(shuō)明。
[0028]步驟11、請(qǐng)參閱圖2a，預(yù)先提供一具有多層沉積膜的半導(dǎo)體襯底100，在所述沉積膜表面依次形成第一底部抗反射層101和第一圖案化的光阻膠層102，所述第一圖案化的光阻膠層102定義外圍電路的有源區(qū)；
[0029]其中，多層沉積膜在半導(dǎo)體襯底上依次包括柵氧化層(G0X)、多晶硅層(poly)、氮化硅層(SiN)和襯墊氧化層(OX)。
[0030]步驟12、請(qǐng)參閱圖2b，以所述第一圖案化的光阻膠層102為掩膜，刻蝕半導(dǎo)體襯底100至預(yù)定深度形成溝槽；
[0031]實(shí)際上在該區(qū)域會(huì)形成多個(gè)溝槽，為清楚說(shuō)明本發(fā)明，圖2b只示意出部分溝槽的剖面圖。
[0032]一般地，在該步驟中刻蝕半導(dǎo)體襯底的深度為3000埃。
[0033]步驟13、請(qǐng)參閱圖2c，去除第一底部抗反射層101和第一圖案化的光阻膠層102后，在溝槽內(nèi)及沉積膜的表面沉積第一氧化層103 ；
[0034]第一氧化層的沉積可以采用多種方法，例如高密度等離子體化學(xué)氣相沉積(HDPCVD)方法，或者深高寬比的亞大氣壓制程化學(xué)氣相沉積(HARP-CVD)方法形成。
[0035]步驟14、請(qǐng)參閱圖2d，在所述第一氧化層103的表面依次形成不定性碳膜(APF)104、介質(zhì)抗反射層(DARC) 105、第二底部抗反射層106和第二圖案化的光阻膠層107，所述第二圖案化的光阻膠層定義單元陣列的有源區(qū)；
[0036]其中，介質(zhì)抗反射層105為含硅的氧化物，沉積在APF104的表面。后續(xù)在去除光阻膠層時(shí)，一般采用氧氣灰化的方法，灰化會(huì)消耗APF，所以介質(zhì)抗反射層105用于保護(hù)后續(xù)經(jīng)過(guò)刻蝕的APF104不受損傷。
[0037]步驟15、請(qǐng)參閱圖2e，以所述第二圖案化的光阻膠層為掩膜，刻蝕APF104 ；
[0038]步驟16、采用自對(duì)準(zhǔn)雙圖案方法以APF104作為犧牲層，形成具有預(yù)定寬度的氧化線 108，；
[0039]SADP方法有多種實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明實(shí)施例以其中一種具體進(jìn)行說(shuō)明。
[0040]請(qǐng)參閱圖2f，在APF104表面以及第一氧化層103表面沉積第二氧化層108 ；
[0041]請(qǐng)參閱圖2g,對(duì)第二氧化層108進(jìn)行各向異性刻蝕，形成位于APF104側(cè)壁的氧化線108，后，去除APF104 ；
[0042]其中，第二氧化層108優(yōu)選采用原子層沉積方法(Atomic Layer Deposition,ALD)形成。第二氧化層108的厚度決定了氧化線108’的寬度。實(shí)際上，在單元陣列區(qū)會(huì)形成多個(gè)氧化線，氧化線之間具有一定的間隔(space)，依次排列而成，為更好理解本發(fā)明，圖2g只示意出部分剖面圖。也就是說(shuō)，實(shí)際上，在步驟24中第二圖案化的光阻膠層也不只一個(gè)圖形，多個(gè)圖形依次排列，用于通過(guò)SADP方法刻蝕形成氧化線。
[0043]步驟17、請(qǐng)參閱圖2h，涂布第三光阻膠層或者第三底部抗反射層109以覆蓋氧化線108’，并回刻第三光阻膠層或者第三底部抗反射層109顯露出氧化線108’的上表面；
[0044]步驟18、請(qǐng)參閱圖2i，刻蝕氧化線108’至半導(dǎo)體襯底預(yù)定深度。
[0045]一般地，該步驟中刻蝕半導(dǎo)體襯底的深度為1800埃。
[0046]該步驟在單元陣列區(qū)刻蝕成具有一定間隔的隔離區(qū)域，在每個(gè)隔離區(qū)域內(nèi)形成單元陣列的存儲(chǔ)元件有源區(qū)，存儲(chǔ)元件有源區(qū)的形成方法為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0047]綜上，本發(fā)明實(shí)施例先制作外圍電路的有源區(qū)，再制作單元陣列的有源區(qū)，不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣沉積很多層復(fù)雜的膜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單。而且，本發(fā)明制作外圍電路的有源區(qū)先刻蝕半導(dǎo)體襯底至大約3000埃，然后制作單元陣列的有源區(qū)再刻蝕半導(dǎo)體襯底至大約1800埃，每次刻蝕一次性完成。而現(xiàn)有技術(shù)中，由于先制作單元陣列的有源區(qū)，而且單元陣列的有源區(qū)刻蝕和外圍電路的有源區(qū)同時(shí)進(jìn)行，所以兩者同時(shí)刻蝕半導(dǎo)體襯底至大約1800埃，接下來(lái)，再單獨(dú)對(duì)外圍電路的有源區(qū)內(nèi)的溝槽繼續(xù)刻蝕，達(dá)到半導(dǎo)體襯底之下3000埃，所以不是連續(xù)完成刻蝕會(huì)造成有階梯的不連續(xù)面出現(xiàn)，在電性表現(xiàn)會(huì)有漏電的可能。進(jìn)一步地，現(xiàn)有技術(shù)中先制作單元陣列的有源區(qū)，并且采用SADP技術(shù)，所以對(duì)準(zhǔn)和疊對(duì)標(biāo)記容易受損傷變形，再制作外圍電路的有源區(qū)時(shí)，利用變形的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記形成的外圍電路有源區(qū)圖形質(zhì)量很差，而本發(fā)明實(shí)施例先制作外圍電路的有源區(qū)，再制作單元陣列的有源區(qū)，外圍電路的有源區(qū)圖形被一次性制作完成，后續(xù)再利用對(duì)準(zhǔn)和疊對(duì)標(biāo)記制作單元陣列的有源區(qū)，也不會(huì)有任何影響。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件的制作方法，所述半導(dǎo)體器件包括外圍電路區(qū)和單元陣列區(qū)，該方法包括: 預(yù)先提供一具有多層沉積膜的半導(dǎo)體襯底，在所述沉積膜表面依次形成第一底部抗反射層和第一圖案化的光阻膠層，所述第一圖案化的光阻膠層定義外圍電路的有源區(qū)； 以所述第一圖案化的光阻膠層為掩膜，刻蝕半導(dǎo)體襯底至預(yù)定深度形成溝槽； 去除第一底部抗反射層和第一圖案化的光阻膠層后，在溝槽內(nèi)及沉積膜的表面沉積第一氧化層； 在所述第一氧化層的表面依次形成不定性碳膜APF、介質(zhì)抗反射層、第二底部抗反射層和第二圖案化的光阻膠層，所述第二圖案化的光阻膠層定義單元陣列的有源區(qū)； 以所述第二圖案化的光阻膠層為掩膜，刻蝕APF ； 采用自對(duì)準(zhǔn)雙圖案方法以APF作為犧牲層，形成具有預(yù)定寬度的氧化線； 涂布第三光阻膠層或者第三底部抗反射層以覆蓋氧化線，并回刻第三光阻膠層或者第三底部抗反射層顯露出氧化線的上表面； 刻蝕氧化線至半導(dǎo)體襯底預(yù)定深度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述自對(duì)準(zhǔn)雙圖案方法為: 在APF表面以及第一氧化層表面沉積第二氧化層； 對(duì)第二氧化層進(jìn)行各向異性刻蝕，形成位于APF側(cè)壁的氧化線后，去除APF。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二氧化層采用原子層沉積方法形成。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述多層沉積膜在半導(dǎo)體襯底上依次包括柵氧化層、多晶硅層、氮化硅層和襯墊氧化層。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述氧化線的個(gè)數(shù)為多個(gè)，依次排列而成。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一氧化層的沉積采用高密度等離子體化學(xué)氣相沉積方法，或者深高寬比的亞大氣壓制程化學(xué)氣相沉積方法。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述介質(zhì)抗反射層為含硅的氧化物。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二氧化層的厚度為所形成的氧化線的寬度。
【文檔編號(hào)】H01L21/822GK103794557SQ201210417953
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】周朝禮 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司