本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鰭式場效應(yīng)晶體管金屬圖案的制備方法。

背景技術(shù)：

FinFET鰭式場效晶體管技術(shù)是集成電路行業(yè)的下一代前沿技術(shù),是一種全新的新型的多門三維晶體管，其有源層也被稱為鰭層。在傳統(tǒng)平面晶體管工藝中，有源層、柵層和金屬層之間通過接觸層(Contact layer，CT)連接，而在FINFET工藝中，鰭層、柵層和金屬層一之間的連接層不再是接觸層(Contact)，而是至少兩層或以上的中間層，其中包括金屬層零(Metal0)和通孔層零(Via0)，用以連接鰭層、柵層和金屬層一，其中通孔層零連接金屬層零和金屬層一。金屬層零(Metal0)和通孔層零(Via0)等層次構(gòu)成的中間層，根據(jù)工藝需求，也可以有更多其他層次。

隨著設(shè)計規(guī)則的不斷減小，F(xiàn)INFET柵層之間的間距變得很小，金屬層零必須使用自對準(zhǔn)刻蝕的技術(shù)實現(xiàn)其圖形化，這使得最終工藝中，金屬層零的上半部分線寬尺寸較大，而下半部分線寬尺寸很小，且下表面與鰭層的接觸為三面接觸。金屬層零在進行制造工藝時，由于鰭層線寬的間距也越來越小，導(dǎo)致金屬層零的線端頭與線端頭的距離越來越小，線端頭的距離縮小會在光刻時導(dǎo)致很強的線端縮短等光學(xué)鄰近效應(yīng)，最終使得金屬層零與鰭層的連接的效果變差，影響器件性能。

如何改善FINFET中間層的金屬層零現(xiàn)有的制造工藝流程，改善其最終形貌，從而改善金屬層零與鰭層之間的連接性能，增大其工藝窗口是需要研究和解決的難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服以上問題，本發(fā)明旨在提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管金屬圖案的制備方法，從而改善中間層的形貌，提高金屬層與鰭層的連接性。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種鰭式場效應(yīng)晶體管金屬圖案的制備方法，其特征在于，包括：

步驟01：提供一金屬層圖形的目標(biāo)圖案版圖，將目標(biāo)圖案版圖中的目標(biāo)圖案先進行反相，再進行拆分，分成線層圖案版圖和線端切除層圖案版圖；線端切除層圖案和線層圖案疊加形成目標(biāo)圖案；

步驟02：提供一襯底，所述襯底具有鰭層和柵極層；并且，在襯底上沉積介質(zhì)層和第一硬掩膜層；

步驟03：采用線層圖案版圖，經(jīng)光刻和刻蝕工藝，在第一硬掩膜層中刻蝕出線層圖案；

步驟04：采用線端切除層圖案版圖，經(jīng)光刻和刻蝕工藝，將第一硬掩膜層中相應(yīng)的線層圖案的線端切除；

步驟05：在線層圖案和暴露的介質(zhì)層上沉積第二硬掩膜層；

步驟06：去除第一硬掩模層的線層圖案，保留第二硬掩膜層；

步驟07：以第二硬掩膜層為掩膜，刻蝕介質(zhì)層，在介質(zhì)層中形成溝槽圖案；

步驟08：在溝槽圖案中填充金屬并且平坦化金屬表面，從而形成所述金屬圖案。

優(yōu)選地，所述步驟07之后且在所述步驟08之前，還包括：采用連接?xùn)艠O層的溝槽圖案光刻版，在介質(zhì)層中再次刻蝕出連接?xùn)艠O層的溝槽。

優(yōu)選地，所述步驟01中，線層圖案為沿第一方向排列的不同長度的線條，線端切除層圖案是沿第二方向的矩形，線端切除層圖案的寬度等于目標(biāo)圖案中各個線條在第一方向上的間距，線層圖案的寬度等于目標(biāo)圖案中各個線條的寬度，第一方向和第二方向相互垂直。

優(yōu)選地，第一方向為豎直方向，第二方向為水平方向；或者第一方向為水平方向，第二方向為豎直方向。

優(yōu)選地，所述步驟03中，首先，在第一硬掩膜層表面涂覆光刻膠；采用線層圖案版圖，曝光顯影出線層圖案；再以光刻膠為掩膜，采用等離子體干法刻蝕工藝刻蝕第一硬掩膜層，從而在第一硬掩膜層中刻蝕出線層圖案。

優(yōu)選地，所述步驟04中，首先，在完成步驟03的襯底上涂覆光刻膠；然后，采用線端切除層圖案版圖，曝光顯影出線端切除層圖案；再以光刻膠為掩膜，采用等離子體干法刻蝕工藝刻蝕第一硬掩膜層，從而將第一硬掩膜層中的相應(yīng)的線層圖案的線端切除。

優(yōu)選地，所述步驟05還包括：平坦化第二硬掩膜層表面，使得第二硬掩膜層頂部與第一硬掩膜層的線層圖案頂部齊平。

優(yōu)選地，所述步驟06中，采用等離子體干法刻蝕工藝或濕法腐蝕工藝去除線層圖案。

優(yōu)選地，所述步驟07中，采用等離子體各向異性刻蝕工藝，在介質(zhì)層中刻蝕出溝槽圖案。

優(yōu)選地，所述介質(zhì)層為多層堆疊介質(zhì)層。

本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管金屬圖案的制備方法，通過改進的先反相形成線層圖形，再對線性圖形進行線端切割，最后利用硬掩模沉積和反刻等工藝形成最終溝槽圖形的雙重圖形方法，完成FINFET中間層圖形化制造工藝。本發(fā)明改善了FINFET金屬層零的形貌，提高了金屬層零對鰭層的連接性能，最終增大了在線工藝窗口，改善了器件量率和可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一個較佳實施例的鰭式場效應(yīng)晶體管金屬圖案的制備方法的流程示意圖

圖2為本發(fā)明的一個較佳實施例的目標(biāo)圖案的示意圖

圖3為本發(fā)明的一個較佳實施例的線層圖案的示意圖

圖4為本發(fā)明的一個較佳實施例的線端切除層圖案的示意圖

圖5～12為本發(fā)明的圖1所示方法的各個制備步驟示意圖

圖13為現(xiàn)有的金屬層圖案和本發(fā)明的一個較佳實施例的金屬層圖案的形貌對比示意圖

具體實施方式

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

以下結(jié)合附圖1～13和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例，且僅用以方便、清晰地達到輔助說明本實施例的目的。

本實施例的一種鰭式場效應(yīng)晶體管金屬圖案的制備方法，請參閱圖1，具體包括：

步驟01：請參閱圖2～4，提供一金屬層圖形的目標(biāo)圖案版圖，將目標(biāo)圖案版圖中的目標(biāo)圖案22先進行反相，再進行拆分，分成線層圖案23版圖和線端切除層圖案24版圖；

具體的，這里的線端切除層圖案24和線層圖案23疊加形成目標(biāo)圖案。如圖3所示，線層圖案23為規(guī)則呈等間距排列的沿第一方向的線條，如圖4所示，線端切除層圖案24是沿第二方向的矩形，如圖2所示，目標(biāo)圖案22在第二方向上等間距排列的沿第一方向的矩形長條，且在第一方向上的間距也相同，當(dāng)然，間距也可以不同，第一方向和第二方向相互垂直，第一方向為豎直方向，第二方向為水平方向。線端切除層圖案24的寬度等于目標(biāo)圖案22中各個線條在第一方向上的間距，線層圖案23的寬度等于目標(biāo)圖案22中各個線條的寬度。線層圖案23的寬度和目標(biāo)圖案22的寬度相同，都是工藝的特征尺寸。

步驟02：請參閱圖5，提供一襯底；襯底具有鰭層31和柵極層32；并且，在襯底上沉積介質(zhì)層33和第一硬掩膜層34；

具體的，這里，襯底可以為硅襯底；可以但不限于采用化學(xué)氣相沉積工藝在襯底上沉積介質(zhì)層33和第一硬掩膜層34。這里的介質(zhì)層33可以為多層堆疊介質(zhì)層。

步驟03：請參閱圖6，采用線層圖案版圖，經(jīng)光刻和刻蝕工藝，在第一硬掩膜層中刻蝕出線層圖案35；

具體的，首先，在第一硬掩膜層表面涂覆光刻膠；采用線層圖案版圖，曝光顯影出線層圖案；再以光刻膠為掩膜，采用等離子體干法刻蝕工藝刻蝕第一硬掩膜層，從而在第一硬掩膜層中刻蝕出線層圖案35。

步驟04：請參閱圖7，采用線端切除層圖案版圖，經(jīng)光刻和刻蝕工藝，將第一硬掩膜層中相應(yīng)的線層圖案的線端切除，從而得到線端切除后的線層圖案36；

具體的，首先，在完成步驟03的襯底上涂覆光刻膠；采用線端切除層圖案版圖，曝光顯影出線端切除層圖案；再以光刻膠為掩膜，采用等離子體干法刻蝕工藝刻蝕第一硬掩膜層，從而將第一硬掩膜層中的相應(yīng)的線層圖案的線端切除，從而得到線端切除的線層圖案36。

步驟05：請參閱圖8，在線層圖案和暴露的介質(zhì)層上沉積第二硬掩膜層37；

具體的，可以但不限于采用化學(xué)氣相沉積方法來沉積第二硬掩膜層37，然后，還可以但不限于采用化學(xué)機械研磨工藝來平坦化第二硬掩膜層37表面，使得第二硬掩膜層37頂部與第一硬掩膜層的線層圖案頂部齊平。

步驟06：請參閱圖9，去除第一硬掩模層的線層圖案，保留第二硬掩膜層37，從而形成第二掩膜層圖案38；

具體的，可以采用等離子體干法刻蝕工藝或濕法腐蝕工藝去除線層圖案。這里，第一硬掩膜層34的材料和第二硬掩膜層37的材料不相同，第一硬掩膜層34和第二硬掩膜層37的刻蝕選擇比相差較大，對第一硬掩膜層34的刻蝕速率遠大于對第二硬掩膜層37的刻蝕速率，較佳的，二者的比例可以大于100:1。

步驟07：請參閱圖10，以第二硬掩膜層圖案38為掩膜，刻蝕介質(zhì)層，在介質(zhì)層33中形成溝槽圖案39；

具體的，可以采用等離子體各向異性刻蝕工藝，在介質(zhì)層33中刻蝕出溝槽圖案39。

本實施例中，請參閱圖11，步驟07之后且在步驟08之前，還包括：采用連接?xùn)艠O層的溝槽圖案(M0G)光刻版，在介質(zhì)層33中再次刻蝕出連接?xùn)艠O層的溝槽40。

步驟08：請參閱圖12，在溝槽圖案中填充金屬41并且平坦化金屬表面，從而形成金屬圖案。

具體的，可以采用化學(xué)氣相沉積方法在溝槽圖案中沉積金屬41，然后可以但不限于采用化學(xué)機械研磨工藝來平坦化金屬表面。

請參閱圖13，圖13中，左側(cè)為現(xiàn)有的金屬層圖案，右側(cè)為本發(fā)明的一個較佳實施例的金屬層圖案?？梢园l(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的一個實施例制備的金屬層圖案中，填充金屬寬度均勻，線的端頭處形貌和版圖設(shè)計的目標(biāo)形貌一致，從而使得金屬層與鰭層良好的接觸。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然實施例僅為了便于說明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動與潤飾，本發(fā)明所主張的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。