图案化的方法以及半导体器件的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种图案化的方法以及半导体器件的制作方法，包括在一基底上形成一光阻图案；以光阻图案作为掩模，通过刻蚀工艺在基底中形成所需图案，且在刻蚀工艺中至少通入含碳‑氧的气体。在刻蚀工艺中通入含碳‑氧的气体能够将光阻图案更加精确的转移至基底中形成所需图案，即能够提高图案化的精度，有助于提高半导体器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
图案化的方法以及半导体器件的制作方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种图案化的方法以及半导体器件的制作方法。
技术介绍
在半导体
中，光刻和刻蚀工艺是半导体器件制作中经常使用的技术，通常，光刻工艺包括在基底上方涂覆抗蚀剂(或光刻胶)，将光刻胶暴露于诸如深紫外(DeepUltraViolet，DUV)射线或极紫外(ExtremeUltraViolet，EUV)射线的辐射(即曝光过程)，以及显影并部分地剥离光刻胶以在基底上方形成光刻胶图案；然后，以光刻胶图案进行刻蚀工艺，将设计的光刻胶图案转移至基底中，以形成半导体器件中所需的结构(或图案)。在刻蚀工艺中，如光刻胶图案的线宽粗糙度(LineWidthRoughness，简称LWR)和/或线边缘粗糙度(LineEdgeRoughness，简称LER)等一些特征都将会转移至基底中(如半导体器件中的栅极等结构中)，因此，光刻和刻蚀工艺也称为图案化的过程。随着半导体器件尺寸的减小，对于光刻和刻蚀工艺的要求尤为严格，需要不断提升图案化的精度，其中，光刻胶图案的LWR和/或LER、以及刻蚀工艺中的选择比是关注的重要指标。当光刻胶图案的LWR和/或LER越小时，越能够将图案精确地转移至基底中；而且，当刻蚀选择比越高时，图案化的工艺窗口越大，有利于刻蚀精度。可见，越小的LWR和/或LER、以及越高的刻蚀选择比越有助于提高半导体器件的性能。因此，如何减小光刻胶图案的LWR和/或LER、以及提高刻蚀选择比在图案化的过程中具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种图案化的方法，将图案更加精确地转移至基底中，以提高半导体器件的性能。为解决上述技术问题及相关问题，本专利技术提供的图案化的方法，包括：在一基底上形成一光阻图案；以所述光阻图案作为掩模，通过刻蚀工艺在所述基底中形成所需图案，且在所述刻蚀工艺中至少通入含碳-氧的气体。可选的，在所述的图案化的方法中，所述含碳-氧的气体包括氧硫化碳、二氧化碳、一氧化碳中的任意一种或多种组合气体。可选的，在所述的图案化的方法中，所述刻蚀工艺为干法刻蚀。可选的，在所述的图案化的方法中，所述干法刻蚀为感性耦合等离子体刻蚀或容性耦合等离子体刻蚀。进一步的，在所述的图案化的方法中，在所述干法刻蚀中还通入氟基气体。可选的，在所述的图案化的方法中，所述氟基气体包括CF4、CF2、SF6中的任意一种或多种组合气体。进一步的，在一基底上形成一光阻图案的步骤包括：提供一基底；在所述基底上涂覆光阻层；曝光、显影所述光阻层，在所述基底上形成所述光阻图案。可选的，在所述的图案化的方法中，所述基底包括半导体衬底；以及在所述半导体衬底上形成的刻蚀材料层。可选的，在所述的图案化的方法中，所述刻蚀材料层包括位于所述半导体衬底上的多晶硅层；以及位于所述多晶硅层上的介电层。可选的，在所述的图案化的方法中，所述基底还包括抗反射涂覆层，所述抗反射涂覆层位于所述刻蚀材料层上。进一步的，在所述的图案化的方法中，所述抗反射涂覆层包括位于所述刻蚀材料层上的介质抗反射涂覆层和位于所述介质抗反射涂覆层上的底部抗反射涂覆层。进一步的，在所述刻蚀工艺中，以所述光阻图案作为掩模依次刻蚀所述底部抗反射涂覆层和介质抗反射涂覆层，以形成所需图案。根据本专利技术的另一面，本专利技术还提供一种半导体器件的制作方法，所述制作方法包括采用上述图案化的方法，以形成所述半导体器件中的所需图案。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的图案化的方法包括在一基底上形成一光阻图案；以所述光阻图案作为掩模，通过刻蚀工艺在所述基底中形成所需图案，且在所述刻蚀工艺中至少通入含碳-氧的气体。在刻蚀工艺中通入含碳-氧的气体能够将光阻图案更加精确的转移至基底中形成所需图案，即能够提高图案化的精度，有助于提高半导体器件的性能。进一步的，当所述含碳-氧的气体中包括CO2和/或CO时，因CO2和/或CO在刻蚀工艺中能够发出真空紫外光(VacuumUltraViolet，VUV)，VUV可以诱导光阻图案发生化学改性，导致其中的链重新排列，最终使得光阻图案平滑化，即在所述刻蚀工艺中通入CO2和/或CO可以减小光阻图案的LWR和/或LER，有利于将光阻图案精确的转移为所需图案，得到精确的关键尺寸的结构(或图案)，有助于提高半导体器件的性能。又进一步的，当所述含碳-氧的气体中包括氧硫化碳气体时，因为氧硫化碳气体能够与所述光阻图案形成碳-硫键(C-S)，C-S对光阻图案具有一定的保护作用，使得光阻图案更加耐刻蚀，以提高刻蚀选择比，有利于增大图案化的工艺窗口，从而提高刻蚀精度，提高半导体器件的性能。附图说明图1为本专利技术实施例中所述图案化的方法的流程图；图2至图4为本专利技术实施例中所述图案化的方法中各步骤对应的结构示意图。具体实施方式下面将结合流程图和示意图对本专利技术的图案化的方法以及半导体器件的制作方法进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术的核心思想之一在于，本专利技术提供一种图案化的方法，包括：步骤S1、在一基底上形成一光阻图案；步骤S2、以所述光阻图案作为掩模，通过刻蚀工艺在所述基底中形成所需图案，且在所述刻蚀工艺中至少通入含碳-氧的气体。相应的，本专利技术还提供一种半导体器件的制作方法，所述制作方法包括采用上述图案化的方法，以形成所述半导体器件中的所需图案。本专利技术的图案化的方法包括在一基底上形成一光阻图案；以所述光阻图案作为掩模，通过刻蚀工艺在所述基底中形成所需图案，且在所述刻蚀工艺中至少通入含碳-氧的气体。在刻蚀工艺中通入含碳-氧的气体能够将光阻图案更加精确的转移至基底中形成所需图案，即能够提高图案化的精度，有助于提高半导体器件的性能。以下列举所述图案化的方法以及半导体器件的制作方法的实施例，以清楚说明本专利技术的内容，应当明确的是，本专利技术的内容并不限制于以下实施例，其它通过本领域普通技术人员的常规技术手段的改进亦在本专利技术的思想范围之内。请参阅图1至图4，其中，图1示出了本专利技术实施例中所述图案化的方法的流程图；图2至图4示出了本专利技术实施例中所述图案化的方法中各步骤对应的结构示意图。首先，执行步骤S1，在一基底上形成一光阻图案。所述基底可以为多层堆积结构，如在本实施例中，所述基底1包括半导体衬底10和在所述半导体衬底10上形成的刻蚀材料层11，所述半导体衬底10的材料可以为单晶硅(Si)、单晶锗(Ge)、硅锗(GeSi)、或碳化硅(SiC)；也可以是绝缘体上硅(SOI)或绝缘体上锗(GOI)；或者还可以为其它的材料，例如砷化镓等Ⅲ-Ⅴ族化合物；所述半导体衬底10内可以形成有半导体器件结构，例如源/漏区等；所述刻蚀材料层11中可以在后续的半导体器件的制作过程中，形成如栅极结构，或制作互连结构中导电插塞等部件，本专利技术对此不作任何限定。如在本实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图案化的方法，其特征在于，包括：在一基底上形成一光阻图案；以所述光阻图案作为掩模，通过刻蚀工艺在所述基底中形成所需图案，且在所述刻蚀工艺中至少通入含碳‑氧的气体。

【技术特征摘要】
1.一种图案化的方法，其特征在于，包括：在一基底上形成一光阻图案；以所述光阻图案作为掩模，通过刻蚀工艺在所述基底中形成所需图案，且在所述刻蚀工艺中至少通入含碳-氧的气体。2.如权利要求1所述的图案化的方法，其特征在于，所述含碳-氧的气体包括氧硫化碳、二氧化碳、一氧化碳中的任意一种或多种组合气体。3.如权利要求1所述的图案化的方法，其特征在于，所述刻蚀工艺为干法刻蚀。4.如权利要求3所述的图案化的方法，其特征在于，所述干法刻蚀为感性耦合等离子体刻蚀或容性耦合等离子体刻蚀。5.如权利要求3所述的图案化的方法，其特征在于，在所述干法刻蚀中还通入氟基气体。6.如权利要求5所述的图案化的方法，其特征在于，所述氟基气体包括CF4、CF2、SF6中的任意一种或多种组合气体。7.如权利要求1至6任意一项所述的图案化的方法，其特征在于，在一基底上形成一光阻图案的步骤包括：提供一基底；在所述基底上涂覆光阻层；曝光、显影所述光阻层，在所述基底上...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐龙娟，张海洋，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31