一種半導(dǎo)體器件的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法包括：步驟S101：提供前端器件，在所述前端器件上依次形成過渡層、硬掩膜層和光刻膠層；步驟S102：對所述過渡層、硬掩膜層和光刻膠層進行構(gòu)圖處理，形成位于所述前端器件的非離子注入?yún)^(qū)上方的包括圖形化的過渡層的離子注入掩膜；步驟S103：利用所述離子注入掩膜對所述前端器件進行離子注入；步驟S104：去除所述離子注入掩膜。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，通過形成包括圖形化的過渡層的離子注入掩膜來進行離子注入工藝，獲得了較寬的工藝窗口，提高了半導(dǎo)體器件的良率。
【專利說明】一種半導(dǎo)體器件的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言涉及一種半導(dǎo)體器件的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】中，離子注入是半導(dǎo)體器件制造的關(guān)鍵步驟。在制造半導(dǎo)體器 件的過程中，往往需要進行離子注入工藝，以形成輕摻雜（LDD)區(qū)、或形成源極和漏極等。然 而，隨著半導(dǎo)體制造工藝的不斷發(fā)展，器件的尺寸不斷縮小，這給離子注入工藝，尤其是離 子注入工藝中掩膜的圖形化，帶來了極大的挑戰(zhàn)。并且，器件尺寸縮小給對NM0S或PM0S進 行離子注入以形成源極和漏極的工藝帶來了更大的挑戰(zhàn)；而這一問題在鰭型場效應(yīng)晶體管 (FinFET)上更加凸顯。
[0003] 下面，結(jié)合圖1A至圖1D，對現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體器件的制造方法進行簡要說明，主 要涉及離子注入工藝。其中，圖1A至圖1D為現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的制造方法的各工藝完成 后形成的圖案的剖視圖。該半導(dǎo)體器件的制造方法，一般包括如下步驟：
[0004] 步驟E1 :提供一前端器件100,在前端器件100上形成光刻膠層600,如圖1A所示。
[0005] 其中，前端器件100,包括半導(dǎo)體襯底和柵極。半導(dǎo)體襯底中一般還包括淺溝槽隔 離（STI)等（圖1A中未示出）。前端器件100 -般包括PM0S區(qū)和NM0S區(qū)，如圖1A所示。
[0006] 顯然，在現(xiàn)有技術(shù)中，光刻膠層600直接形成于前端器件100之上。由于前端器件 的結(jié)構(gòu)尤其表面結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜(其表面并不平坦)，導(dǎo)致通過光刻對光刻膠層600進行圖形 化以形成離子注入的掩膜的過程，受到了極大的挑戰(zhàn)，很難形成形貌理想的圖形化的光刻 膠層（即，離子注入掩膜)，這一問題在鰭型場效應(yīng)晶體管（FinFET)上更加凸顯和嚴重。并 且，由于器件縮小導(dǎo)致光刻膠層需在厚度上進行一定的減小，這往往造成光刻膠層600無 法滿足離子注入和光刻的工藝窗口要求。
[0007] 步驟E2 :對光刻膠層600進行光刻，形成離子注入掩膜（S卩，圖形化的光刻膠層） 601。形成的圖形，如圖1B所示。
[0008] 本步驟以擬對PM0S區(qū)進行離子注入為例，故形成的離子注入掩膜601覆蓋NM0S 區(qū)。如圖1B所示。
[0009] 如上所述，由于前端器件的結(jié)構(gòu)尤其表面結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜(表面不平坦)，導(dǎo)致通過 光刻對光刻膠層600進行圖形化以形成離子注入掩膜601的過程，形成的離子注入掩膜601 的形貌往往并不理想。并且，由于器件縮小導(dǎo)致光刻膠層600需在厚度上進行一定的減小， 這往往造成最終形成的離子注入掩膜601無法滿足離子注入和光刻對工藝窗口的要求（即 工藝窗口過小)。
[0010] 步驟E3:對前端器件100進行離子注入。形成的圖形如圖1C所示。為了簡要，圖 中并未示出前端器件1〇〇中形成的離子注入?yún)^(qū)。
[0011] 本步驟中，離子注入掩膜601的作用主要在于作為掩膜，防止NM0S區(qū)被注入離子。 然而，由于離子注入掩膜601的形貌往往并不理想，并且，離子注入掩膜601的厚度往往無 法滿足離子注入的工藝窗口要求，因此，可能造成PM0S區(qū)被不當(dāng)?shù)刈⑷腚x子，造成器件性 能下降。
[0012] 步驟E4 :剝離去除離子注入掩膜601。形成的圖形如圖ID所示。
[0013] 在現(xiàn)有技術(shù)中，在完成上述對PM0S區(qū)進行離子注入的步驟之后，還可以重復(fù)上述 過程，完成對NM0S區(qū)的離子注入。當(dāng)然，NM0S區(qū)和PM0S區(qū)的離子注入的先后順序，可以對 調(diào)。
[0014] 在現(xiàn)有的上述半導(dǎo)體器件的制造方法中，該直接在前端器件上以圖形化的光刻膠 層作為離子注入掩膜的方式，隨著器件尺寸不斷縮小，往往導(dǎo)致光刻工藝窗口過小，并且很 容易造成器件不良，已經(jīng)難以滿足實際工業(yè)生產(chǎn)的需要。
[0015] 因此，為了解決上述問題，需要提出一種新的半導(dǎo)體器件的制造方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，該方法包括：
[0017] 步驟S101 :提供前端器件，在所述前端器件上依次形成過渡層、硬掩膜層和光刻 膠層；
[0018] 步驟S102 :對所述過渡層、硬掩膜層和光刻膠層進行構(gòu)圖處理，形成位于所述前 端器件的非離子注入?yún)^(qū)上方的包括圖形化的過渡層的離子注入掩膜；步驟S103 :利用所述 離子注入掩膜對所述前端器件進行離子注入；
[0019] 步驟S104 :去除所述離子注入掩膜。
[0020] 在步驟S102中，該離子注入掩膜可以僅包括圖形化的過渡層，也可以在包括圖形 化的過渡層的基礎(chǔ)上還包括圖形化的硬掩膜層；在此不做限定。其中，所述過渡層的材料為 有機材料。
[0021] 其中，所述過渡層的材料為底部抗反射層材料。
[0022] 其中，所述離子注入掩膜包括圖形化的過渡層和圖形化的硬掩膜層，所述步驟 S102包括：
[0023] 步驟S1021 :對所述光刻膠層進行構(gòu)圖，形成位于所述前端器件的非離子注入?yún)^(qū) 上方的圖形化的光刻膠層；
[0024] 步驟S1022 :以所述圖形化的光刻膠層為掩膜對所述硬掩膜層進行刻蝕，去除所 述硬掩膜層位于所述圖形化的光刻膠層覆蓋的區(qū)域以外的部分，形成圖形化的硬掩膜層；
[0025] 步驟S1023 :以所述圖形化的硬掩膜層為掩膜對所述過渡層進行刻蝕，去除所述 過渡層位于所述圖形化的硬掩膜層覆蓋的區(qū)域以外的部分，形成圖形化的過渡層。
[0026] 其中，在所述步驟S1023中，在對所述過渡層進行刻蝕的過程中，所述圖形化的光 刻膠層被刻蝕去除。
[0027] 其中，所述離子注入掩膜僅包括圖形化的過渡層，所述步驟S102包括：
[0028] 步驟S1021' ：對所述光刻膠層進行構(gòu)圖，形成位于所述前端器件的非離子注入?yún)^(qū) 上方的圖形化的光刻膠層；
[0029] 步驟S1022' ：以所述圖形化的光刻膠層為掩膜對所述硬掩膜層進行刻蝕，去除所 述硬掩膜層位于所述圖形化的光刻膠層覆蓋的區(qū)域以外的部分，形成圖形化的硬掩膜層；
[0030] 步驟S1023' ：以所述圖形化的硬掩膜層為掩膜對所述過渡層進行刻蝕，去除所述 過渡層位于所述圖形化的硬掩膜層覆蓋的區(qū)域以外的部分，形成圖形化的過渡層；并且，在 對所述過渡層進行刻蝕的過程中，所述圖形化的光刻膠層被刻蝕去除；
[0031] 步驟S1024' ：刻蝕去除所述圖形化的硬掩膜層。
[0032] 其中，所述步驟S104包括：
[0033] 步驟S1041 :形成覆蓋所述前端器件的離子注入?yún)^(qū)和所述離子注入掩膜的犧牲 層；
[0034] 步驟S1042 :去除所述犧牲層位于所述圖形化的過渡層上方的部分以及所述圖形 化的硬掩膜；
[0035] 步驟S1043 :去除所述犧牲層剩余的部分以及所述圖形化的過渡層。
[0036] 其中，所述犧牲層的材料為有機材料。
[0037] 其中，所述犧牲層的材料為底部抗反射層材料。
[0038] 其中，所述犧牲層的材料與所述過渡層的材料相同。
[0039] 其中，在所述步驟S1042中所采用的去除方法為干法刻蝕。
[0040] 其中，所述步驟S1043包括：通過灰化工藝去除所述犧牲層剩余的部分和所述圖 形化的過渡層。
[0041] 其中，在所述步驟S1043中，在通過灰化工藝去除所述犧牲層剩余的部分和所述 圖形化的過渡層之后，還包括對所述前端器件進行濕法刻蝕去除灰化殘留物的步驟。
[0042] 其中，所述步驟S103完成的是對所述前端器件的PM0S區(qū)的離子注入；并且，所述 方法還包括步驟S105 :以與所述步驟S101至步驟S104相同的方式，完成對所述前端器件 的NM0S區(qū)的離子注入；
[0043] 或者，所述步驟S103完成的是對所述前端器件的NM0S區(qū)的離子注入；并且，所述 方法還包括步驟S105 :以與所述步驟S101至步驟S104相同的方式，完成對所述前端器件 的PM0S區(qū)的離子注入。
[0044] 本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，通過形成包括圖形化的過渡層的離子注入掩膜 來進行離子注入工藝，獲得了較寬的工藝窗口，提高了半導(dǎo)體器件的良率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045] 本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā) 明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。
[0046] 附圖中：
[0047] 圖1A為現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件的制造方法步驟E1形成的圖形的剖視圖；
[0048] 圖1B為現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件的制造方法步驟E2形成的圖形的剖視圖；
[0049] 圖1C為現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件的制造方法步驟E3形成的圖形的剖視圖；
[0050] 圖1D為現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體器件的制造方法步驟E4形成的圖形的剖視圖；
[0051] 圖2A為本發(fā)明的實施例提出的一種半導(dǎo)體器件的制造方法步驟bl提供的前端器 件的剖視圖；
[0052] 圖2B為本發(fā)明的實施例提出的一種半導(dǎo)體器件的制造方法步驟bl形成的圖形的 剖視圖；
[0053] 圖2C為本發(fā)明的實施例提出的一種半導(dǎo)體器件的制造方法步驟b2形成的圖形的 剖視圖；
[0054] 圖2D為本發(fā)明的實施例提出的一種半導(dǎo)體器件的制造方法步驟b3形成的圖形的 剖視圖；
[0055] 圖2E為本發(fā)明的實施例提出的一種半導(dǎo)體器件的制造方法步驟b4形成的圖形的 剖視圖；
[0056] 圖2F為本發(fā)明的實施例提出的一種半導(dǎo)體器件的制造方法步驟b5形成的圖形的 剖視圖；
[0057] 圖2G為本發(fā)明的實施例提出的一種半導(dǎo)體器件的制造方法步驟b6形成的圖形的 剖視圖；
[0058] 圖2H為本發(fā)明的實施例提出的一種半導(dǎo)體器件的制造方法步驟b7形成的圖形的 剖視圖；
[0059] 圖21為本發(fā)明的實施例提出的一種半導(dǎo)體器件的制造方法步驟b8形成的圖形的 剖視圖；
[0060] 圖3為本發(fā)明的實施例提出的一種半導(dǎo)體器件的制造方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0061] 在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然 而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以 實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進 行描述。
[0062] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的 實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給 本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終 相同附圖標記表示相同的元件。
[0063] 應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為"在...上"、"與...相鄰"、"連接到"或"耦合到"其 它元件或?qū)訒r，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)樱?或者可以存在居間的元件或?qū)印Ｏ喾?，?dāng)元件被稱為"直接在...上"、"與...直接相鄰"、 "直接連接到"或"直接耦合到"其它元件或?qū)訒r，則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白，盡管 可使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、 層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用來區(qū)分一個元件、部件、區(qū)、層或部 分與另一個元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元 件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。
[0064] 空間關(guān)系術(shù)語例如"在...下"、"在...下面"、"下面的"、"在...之下"、"在...之 上"、"上面的"等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個元件或特征與 其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語意圖還包括使 用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為"在其它元件下 面"或"在其之下"或"在其下"元件或特征將取向為在其它元件或特征"上"。因此，示例性 術(shù)語"在...下面"和"在...下"可包括上和下兩個取向。器件可以另外地取向（旋轉(zhuǎn)90 度或其它取向）并且在此使用的空間描述語相應(yīng)地被解釋。
[0065] 在此使用的術(shù)語的目的僅在于描述具體實施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使 用時，單數(shù)形式的"一"、"一個"和"所述/該"也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出 另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語"組成"和/或"包括"，當(dāng)在該說明書中使用時，確定所述特征、 整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操 作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時，術(shù)語"和/或"包括相關(guān)所列項目的任 何及所有組合。
[0066] 這里參考作為本發(fā)明的理想實施例（和中間結(jié)構(gòu)）的示意圖的橫截面圖來描述發(fā) 明的實施例。這樣，可以預(yù)期由于例如制造技術(shù)和/或容差導(dǎo)致的從所示形狀的變化。因 此，本發(fā)明的實施例不應(yīng)當(dāng)局限于在此所示的區(qū)的特定形狀，而是包括由于例如制造導(dǎo)致 的形狀偏差。例如，顯示為矩形的注入?yún)^(qū)在其邊緣通常具有圓的或彎曲特征和/或注入濃 度梯度，而不是從注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的二元改變。同樣，通過注入形成的埋藏區(qū)可導(dǎo)致該埋 藏區(qū)和注入進行時所經(jīng)過的表面之間的區(qū)中的一些注入。因此，圖中顯示的區(qū)實質(zhì)上是示 意性的，它們的形狀并不意圖顯示器件的區(qū)的實際形狀且并不意圖限定本發(fā)明的范圍。 [0067] 為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細的步驟以及詳細的結(jié)構(gòu)，以便 闡釋本發(fā)明提出的半導(dǎo)體器件的制造方法。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了 這些詳細描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。
[0068] 下面，參照圖2A-圖21和圖3來描述本發(fā)明的實施例提出的半導(dǎo)體器件的制造方 法一個示例性方法的詳細步驟。其中，圖2A-圖21示出了本發(fā)明的實施例提出的一種半導(dǎo) 體器件的制造方法的相關(guān)步驟的形成的圖形的示意性剖面圖；圖3為本發(fā)明的實施例提出 的一種半導(dǎo)體器件的制造方法的流程圖。
[0069] 本發(fā)明提出的半導(dǎo)體器件的制造方法，具體包括如下步驟：
[0070] 步驟bl :提供前端器件200,如圖2A所示。在前端器件200上依次形成過渡層 2010、硬掩膜層2020和光刻膠層2030,形成的圖形如圖2B所示。
[0071] 其中，前端器件200,包括半導(dǎo)體襯底和形成于該半導(dǎo)體襯底上的部件，比如柵極 等。并且，前端器件200包括PM0S區(qū)和NM0S區(qū)，如圖2A所示。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理 解，在圖2A中位于半導(dǎo)體襯底上方的與PM0S和NM0S對應(yīng)的區(qū)域(不同的陰影區(qū)域)，分別 為PM0S的柵極和NM0S的柵極。在本實施例中，半導(dǎo)體襯底中一般還包括淺溝槽隔離（STI) 等結(jié)構(gòu)（圖2A中未示出）。
[0072] 其中，過渡層2010的材料可以選用有機材料，優(yōu)選的，可以選用底部抗反射層 (BARC)材料。硬掩膜層2020,可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的各種常用材料，在此不做限定。
[0073] 在本實施例中，過渡層2010可以起到平坦化的作用，保證后續(xù)在其上方形成的硬 掩膜層2020的平坦性。在本實施例中，過渡層必須高于柵極的高度，這樣才能起到平坦化 的作用（保證硬掩膜層2020和光刻膠層2030都是平坦的）。一般而言，過渡層2010的厚度 可以為500人?3000人，而硬掩膜層2020的厚度可以為100人?500 Λ,但并不以此為限。 通常，應(yīng)保證硬掩膜層2020和過渡層2010在刻蝕時有大的選擇比(例如：硬掩膜層2020 和過渡層2010的選擇比在10以上)，以保證在后續(xù)刻蝕過渡層時基本不會刻蝕硬掩膜層 2020。并且，過渡層2010還具有保護半導(dǎo)體襯底（Si)的作用，原因在于過渡層2010和掩 膜層2020以及半導(dǎo)體襯底具有很高的刻蝕選擇比，因此在后續(xù)刻蝕過渡層2010時不會刻 蝕半導(dǎo)體襯底（Si)。
[0074] 作為示例，在本實施例中，前端器件的半導(dǎo)體襯底選用單晶硅材料構(gòu)成。在所述 半導(dǎo)體襯底中形成有隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)為淺溝槽隔離（STI)結(jié)構(gòu)或者局部氧化硅 (LOCOS)隔離結(jié)構(gòu)，所述隔離結(jié)構(gòu)將半導(dǎo)體襯底分為NMOS部分和PMOS部分。所述半導(dǎo)體襯 底中還形成有各種阱（well)結(jié)構(gòu)，為了簡化，圖示中予以省略。上述形成阱（well)結(jié)構(gòu)、 隔離結(jié)構(gòu)、柵極結(jié)構(gòu)的工藝步驟已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟習(xí)，在此不再詳細加以描述。
[0075] 示例性地，在前端器件200上依次形成過渡層2010、硬掩膜層2020和光刻膠層 2030的方法，可以為：首先在前端器件200上形成過渡層2010,然后再過渡層2010上形成 硬掩膜層2020,最后在硬掩膜層2020形成光刻膠層2030。形成各膜層的方法，可以為化學(xué) 氣相沉積、物理氣相沉積、涂布等各種方法，在此不做限定。
[0076] 步驟b2 :對光刻膠層2030進行構(gòu)圖(例如曝光、顯影的方式)形成圖形化的光刻膠 層203,其中，圖形化的光刻膠層203位于前端器件200的非離子注入?yún)^(qū)的上方。形成的圖 形，如圖2C所示。
[0077] 本實施例以對前端器件的PM0S區(qū)進行離子注入（S卩，通過離子注入形成PM0S的源 極和漏極）為例進行說明。在對PM0S區(qū)進行離子注入時，需保證最終形成的離子注入掩膜 暴露出PM0S的源極區(qū)域和漏極區(qū)域。因為在本實施例中，后續(xù)形成的離子注入掩膜的形狀 與圖形化的光刻膠層203的形狀一致，因此，圖形化的光刻膠層應(yīng)保證不覆蓋PM0S的源極 區(qū)域和漏極區(qū)域。由于離子注入時的離子注入掩膜的位置設(shè)置屬于現(xiàn)有技術(shù)，因此本實施 例不再贅述。
[0078] 在本實施例中，由于光刻膠層2030的下方的硬掩膜層2020的上表面是平坦的，因 此，可以保證圖形化的光刻膠層203具有良好的形貌，并且在對光刻膠層2030進行圖形化 時具有較寬的光刻工藝窗口。而由于在對光刻膠層2030進行圖形化時具有較寬的光刻工 藝窗口，所以可以保證后續(xù)對硬掩膜層2020和過渡層2010進行刻蝕時具有較寬的工藝窗 口，進而保證了后續(xù)工藝均具備較寬的工藝窗口。
[0079] 步驟b3 :以圖形化的光刻膠層203為掩膜，對硬掩膜層2020進行刻蝕，完全去除 硬掩膜層2020位于圖形化的光刻膠層2030覆蓋的區(qū)域以外的部分，形成圖形化的硬掩膜 層202。形成的圖形，如圖2D所示。
[0080] 其中，示例性地，對硬掩膜層2020進行刻蝕的工藝，可以選用干法刻蝕或濕法刻 蝕工藝。
[0081] 步驟b4 :以圖形化的硬掩膜層202為掩膜，對過渡層2010進行刻蝕，完全去除過 渡層2010位于圖形化的硬掩膜層202覆蓋的區(qū)域以外的部分，形成圖形化的過渡層201。 形成的圖形，如圖2E所示。
[0082] 示例性地，對過渡層2010進行刻蝕的工藝，可以選用干法刻蝕或濕法刻蝕工藝。
[0083] 其中，在本步驟中，在對過渡層2010進行圖形化的過程中，圖形化的光刻膠層203 也會被消耗掉（即同時被刻蝕去除)。形成的圖形如圖2E所示。
[0084] 經(jīng)過步驟b3和b4,將圖形化的光刻膠層203的圖案轉(zhuǎn)移到了過渡層2010以及硬 掩膜層2020之上。
[0085] 由于前邊的步驟bl和b2保證了圖形化的光刻膠層203具有良好的形貌，因此，可 以在步驟b3和b4中確保圖形化的過渡層201以及圖形化的硬掩膜層202具有良好的形貌。 并且，由于在對光刻膠層2030進行圖形化時具有較寬的光刻工藝窗口，所以保證了在對硬 掩膜層2020和過渡層2010進行刻蝕時也具有較寬的工藝窗口，進而保證了后續(xù)工藝均具 有較寬的工藝窗口。
[0086] 在本發(fā)明實施例中，步驟b2至b4為對過渡層2010、硬掩膜層2020和光刻膠層 2030進行構(gòu)圖處理，形成離子注入掩膜的過程，本實施例并不對具體實現(xiàn)方式進行限定，只 要形成了包括圖形化的過渡層和圖形化的硬掩膜層的離子注入掩膜即可。
[0087] 步驟b5 :以圖形化的硬掩膜層202和圖形化的過渡層201為離子注入掩膜，對前 端器件200進行離子注入。如圖2F所示。
[0088] 需要說明的是，在圖2F中，向下的"箭頭"用于示意離子注入工藝。并且，為了表 示簡要，圖2F以及后續(xù)相關(guān)附圖中并未示出在前端器件200中形成的離子注入?yún)^(qū)。
[0089] 由于作為離子注入掩膜的圖形化的硬掩膜層202和圖形化的過渡層201具有良好 的形貌，因此，可以保證離子注入的效果，提高了半導(dǎo)體器件的良率。
[0090] 當(dāng)然，在上述步驟中，在步驟b4之后還可以包括通過刻蝕去除圖形化的硬掩膜層 202的步驟，而在步驟b5中僅以圖形化的過渡層201為離子注入掩膜進行離子注入。
[0091] 步驟b6 :在前端器件200的上方形成一層犧牲層2040。犧牲層2040覆蓋前端器 件200上被圖形化的硬掩膜層202覆蓋的區(qū)域（S卩，非離子注入?yún)^(qū)）以及其他未被圖形化的 硬掩膜層202覆蓋的區(qū)域（S卩，離子注入?yún)^(qū))，也就是說，犧牲層2040覆蓋整個前端器件200。 形成圖形，如圖2G所示。
[0092] 示例性地，形成犧牲層2040的方法，可以為在前端器件200的上方涂布一層有機 材料層作為犧牲層2040。其中，犧牲層2040的材料可以為有機材料，優(yōu)選為底部抗反射層 (BARC)材料。優(yōu)選的，犧牲層2040與過渡層2010選用相同的材料。犧牲層2040的作用之 一在于，對前端器件200的表面進行平坦化。
[0093] 形成犧牲層2040的方法，可以為涂覆等。
[0094] 步驟b7 :去除犧牲層2040位于圖形化的過渡層201上方的部分以及圖形化的硬 掩膜層202。形成的圖形，如圖2H所示。
[0095] 其中，經(jīng)過步驟b7,犧牲層2040僅保留位于圖形化的過渡層201內(nèi)部的部分。如 圖2H所示。
[0096] 在本實施例中，完成步驟b7的具體方法可以為刻蝕或者CMP。其中，刻蝕可以采用 干法刻蝕，具體地，對犧牲層2040以及其下方的圖形化的硬掩膜層202進行干法刻蝕，直至 完全去除圖形化的硬掩膜層202。在干法刻蝕時，可以不考慮犧牲層2040和圖形化的硬掩 膜層202的選擇比，選用刻蝕速率較快的刻蝕氣體進行刻蝕即可。
[0097] 步驟b8 :去除犧牲層2040剩余的部分204和圖形化的過渡層201。形成的圖形， 如圖21所示。
[0098] 其中，實現(xiàn)步驟b8的方法，可以為灰化法。即通過灰化工藝去除犧牲層2040剩余 的部分204和該圖形化的過渡層201。并且，在灰化工藝之后，還可以包括對前端器件200 進行濕法刻蝕的步驟，以去除灰化工藝產(chǎn)生的大分子殘留物。
[0099] 當(dāng)然，步驟b8還可以通過剝離工藝或其他合適的方法實現(xiàn)。
[0100] 在本發(fā)明實施例中，通過步驟b6至b8實現(xiàn)了離子注入掩膜（S卩，圖形化的硬掩膜 層202和圖形化的過渡層201)的去除。這一去除方法，相對于通過刻蝕等方法直接去除 離子注入掩膜，可以在保證前端器件免受損害的同時完全去除離子注入掩膜（即，提高去除 率)，也可以在一定程度上提高半導(dǎo)體器件的良率，因而具有更好的技術(shù)效果。當(dāng)然，在本實 施例中，步驟b6至b8所述的去除離子注入掩膜的步驟，也可以通過其他方式來實現(xiàn)，比如 現(xiàn)有技術(shù)中的直接刻蝕去除離子注入掩膜的方式，在此并不進行限定。
[0101] 至此，完成了對前端器件200的PM0S區(qū)的離子注入過程，還可以采用相同的方法 完成對前端器件的NM0S區(qū)的離子注入。當(dāng)然，NM0S區(qū)和PM0S區(qū)的離子注入的先后順序， 可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整，在此并不做限定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明的半導(dǎo) 體器件的制造方法，不僅可以用于對PM0S區(qū)或NM0S區(qū)進行摻雜，還可以應(yīng)用于其他的工藝 中，比如用于注入諸如N、0等以形成氮化物、氧化物(例如氮化硅、氧化硅)。
[0102] 本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體器件的制造方法，通過形成包括圖形化的過渡層和圖形 化的硬掩膜層的離子注入掩膜進行離子注入工藝，獲得了較寬的工藝窗口，提高了半導(dǎo)體 器件的良率。這一方法，可以用于任何離子注入過程，并且，尤其適用于鰭型場效應(yīng)晶體管 (FinFET)的離子注入過程。
[0103] 上述步驟bl至b8為根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的方法實施的半導(dǎo)體器件制造的關(guān) 鍵步驟，其解決了現(xiàn)有技術(shù)中隨著器件尺寸的縮小，造成離子注入時的工藝窗口過小，以及 容易產(chǎn)生器件不良的問題。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在這些步驟(步驟bl至b8)之前 以及之后還可以包括其他現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體器件制造方法中的步驟，此處不再贅述。
[0104] 本發(fā)明實施例的半導(dǎo)體器件的制造方法，通過形成包括圖形化的過渡層和圖形化 的硬掩膜層的離子注入掩膜以進行離子注入工藝，獲得了較寬的工藝窗口，提高了半導(dǎo)體 器件的良率。并且，該方法在去除離子注入掩膜時通過引入犧牲層，可以在提高去除率的同 時保護前端器件免受損害，也可以在一定程度上提高半導(dǎo)體器件的良率。
[0105] 圖3示出了本發(fā)明提出的半導(dǎo)體器件的制造方法的流程圖，用于簡要示出整個制 造工藝的流程。該方法包括：
[0106] 步驟S101 :提供前端器件，在所述前端器件上依次形成過渡層、硬掩膜層和光刻 膠層；
[0107] 步驟S102 :對所述過渡層、硬掩膜層和光刻膠層進行構(gòu)圖處理，形成位于所述前 端器件的非離子注入?yún)^(qū)上方的包括圖形化的過渡層的離子注入掩膜；
[0108] 步驟S103 :利用所述離子注入掩膜對所述前端器件進行離子注入；
[0109] 步驟S104 :去除所述離子注入掩膜。
[0110] 本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實施例只是用于 舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的 變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍由 附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： 步驟S101 :提供前端器件，在所述前端器件上依次形成過渡層、硬掩膜層和光刻膠層； 步驟S102 :對所述過渡層、硬掩膜層和光刻膠層進行構(gòu)圖處理，形成位于所述前端器 件的非離子注入?yún)^(qū)上方的包括圖形化的過渡層的離子注入掩膜； 步驟S103 :利用所述離子注入掩膜對所述前端器件進行離子注入； 步驟S104 :去除所述離子注入掩膜。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述過渡層的材料為有 機材料。
3. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述過渡層的材料為底 部抗反射層材料。
4. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述離子注入掩膜包括 圖形化的過渡層和圖形化的硬掩膜層，所述步驟S102包括： 步驟S1021 :對所述光刻膠層進行構(gòu)圖，形成位于所述前端器件的非離子注入?yún)^(qū)上方 的圖形化的光刻膠層； 步驟S1022 :以所述圖形化的光刻膠層為掩膜對所述硬掩膜層進行刻蝕，去除所述硬 掩膜層位于所述圖形化的光刻膠層覆蓋的區(qū)域以外的部分，形成圖形化的硬掩膜層； 步驟S1023 :以所述圖形化的硬掩膜層為掩膜對所述過渡層進行刻蝕，去除所述過渡 層位于所述圖形化的硬掩膜層覆蓋的區(qū)域以外的部分，形成圖形化的過渡層。
5. 如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，在所述步驟S1023中，在 對所述過渡層進行刻蝕的過程中，所述圖形化的光刻膠層被刻蝕去除。
6. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述離子注入掩膜僅包 括圖形化的過渡層，所述步驟S102包括： 步驟S1021' ：對所述光刻膠層進行構(gòu)圖，形成位于所述前端器件的非離子注入?yún)^(qū)上方 的圖形化的光刻膠層； 步驟S1022' ：以所述圖形化的光刻膠層為掩膜對所述硬掩膜層進行刻蝕，去除所述硬 掩膜層位于所述圖形化的光刻膠層覆蓋的區(qū)域以外的部分，形成圖形化的硬掩膜層； 步驟S1023' ：以所述圖形化的硬掩膜層為掩膜對所述過渡層進行刻蝕，去除所述過渡 層位于所述圖形化的硬掩膜層覆蓋的區(qū)域以外的部分，形成圖形化的過渡層；并且，在對所 述過渡層進行刻蝕的過程中，所述圖形化的光刻膠層被刻蝕去除； 步驟S1024' ：刻蝕去除所述圖形化的硬掩膜層。
7. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述步驟S104包括： 步驟S1041 :形成覆蓋所述前端器件的離子注入?yún)^(qū)和所述離子注入掩膜的犧牲層； 步驟S1042 :去除所述犧牲層位于所述圖形化的過渡層上方的部分以及所述圖形化的 硬掩膜； 步驟S1043 :去除所述犧牲層剩余的部分以及所述圖形化的過渡層。
8. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為有 機材料。
9. 如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為底 部抗反射層材料。
10. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述犧牲層的材料與所 述過渡層的材料相同。
11. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，在所述步驟S1042中所 采用的去除方法為干法刻蝕。
12. 如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述步驟S1043包括： 通過灰化工藝去除所述犧牲層剩余的部分和所述圖形化的過渡層。
13. 如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，在所述步驟S1043中， 在通過灰化工藝去除所述犧牲層剩余的部分和所述圖形化的過渡層之后，還包括對所述前 端器件進行濕法刻蝕去除灰化殘留物的步驟。
14. 如權(quán)利要求1至13任一項所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于， 所述步驟S103完成的是對所述前端器件的PMOS區(qū)的離子注入；并且，所述方法還包括 步驟S105 :以與所述步驟S101至步驟S104相同的方式，完成對所述前端器件的NMOS區(qū)的 離子注入； 或者， 所述步驟S103完成的是對所述前端器件的NMOS區(qū)的離子注入；并且，所述方法還包括 步驟S105 :以與所述步驟S101至步驟S104相同的方式，完成對所述前端器件的PMOS區(qū)的 離子注入。
【文檔編號】H01L21/265GK104064449SQ201310088607
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月19日
【發(fā)明者】王冬江, 張海洋 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司