半导体器件及其形成方法技术

一种半导体器件及其形成方法，其中方法包括：在第二区的第一掩膜层中形成分割掺杂层，所述分割掺杂层在第二方向上分割第二槽区的第一掩膜层；在第一区的第一掩膜层中形成第一槽；在第一槽中形成分割填充层，所述分割填充层在第二方向上分割第一槽，第二方向与第一方向垂直；形成分割填充层之后，在第二槽区之外的第一掩膜层中注入掺杂离子；在第二槽区之外的第一掩膜层中注入掺杂离子之后，刻蚀去除分割掺杂层两侧第二槽区的第一掩膜层，在第二区的第一掩膜层中形成第二槽，分割掺杂层在第二方向上分割第二槽。所述方法降低了工艺难度。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其形成方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体器件及其形成方法。
技术介绍
在半导体器件制造的工艺中，通常利用光刻工艺将掩膜版上的图形转移到衬底上。光刻过程包括：提供衬底；在衬底上形成光刻胶；对所述光刻胶进行曝光和显影，形成图案化的光刻胶，使得掩膜版上的图案转移到光刻胶中；以图案化的光刻胶为掩膜对衬底进行刻蚀，使得光刻胶上的图案转印到衬底中；去除光刻胶。随着半导体器件尺寸的不断缩小，光刻关键尺寸逐渐接近甚至超出了光刻的物理极限，由此给光刻技术提出了更加严峻的挑战。双重构图技术的基本思想是通过两次构图形成最终的目标图案，以克服单次构图不能达到的光刻极限。然而，现有的半导体器件的工艺难度较大。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种半导体器件及其形成方法，以降低工艺难度。为解决上述问题，本专利技术提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供待刻蚀层，所述待刻蚀层包括若干分立的第一区和若干分立的第二区，第一区和第二区沿第一方向相间排布，相邻的第一区和第二区邻接，所述第二区包括第二槽区，第二槽区与第一区邻接；在所述待刻蚀层的第一区和第二区上形成第一掩膜层；在第二区的第一掩膜层中形成分割掺杂层，所述分割掺杂层在第二方向上分割第二槽区的第一掩膜层；在第一区的第一掩膜层中形成第一槽；在第一槽中形成分割填充层，所述分割填充层在第二方向上分割第一槽，第二方向与第一方向垂直；形成分割填充层之后，在第二槽区之外的第一掩膜层中注入掺杂离子；在第二槽区之外的第一掩膜层中注入掺杂离子之后，刻蚀去除分割掺杂层两侧第二槽区的第一掩膜层，在第二区的第一掩膜层中形成第二槽，分割掺杂层在第二方向上分割第二槽。可选的，形成所述分割填充层的方法包括：在第一掩膜层上和第一槽部分区域中形成阻挡层，所述阻挡层中具有位于第一槽部分区域上的阻挡开口，所述阻挡开口和第一槽贯通，所述阻挡开口还在第一方向延伸至第二区上；在所述阻挡开口和阻挡开口暴露出的第一槽中形成分割填充膜；去除高于第一掩膜层顶部表面的分割填充膜，形成所述分割填充层；去除高于第一掩膜层顶部表面的分割填充膜后，去除阻挡层。可选的，所述阻挡层的材料包括含碳有机聚合物。可选的，形成所述阻挡层的方法包括：在第一掩膜层上和第一槽中形成第一平坦膜；在第一平坦膜上形成第一底部抗反射层；在第一底部抗反射层上形成图形化的第一光刻胶层，第一光刻胶层中具有第一光刻开口，第一光刻开口位于第一槽部分区域上，第一光刻开口还在第一方向延伸至第二区上；以第一光刻胶层为掩膜刻蚀去除第一光刻开口底部的第一底部抗反射层和第一平坦膜，使第一平坦膜形成所述阻挡层；刻蚀去除第一光刻开口底部的第一底部抗反射层和第一平坦膜后，去除第一光刻胶层和第一底部抗反射层。可选的，所述分割填充层的材料包括SiO2、SiN、TiO2、TiN、AlN或Al2O3。可选的，所述分割填充层在第一方向上的尺寸为10纳米～60纳米；所述分割填充层在第二方向上的尺寸为10纳米～40纳米。可选的，在形成所述分割掺杂层之后，形成第一槽。可选的，在形成第一槽之后，形成所述分割掺杂层。可选的，形成所述分割掺杂层的方法包括：在第一掩膜层上、第一槽中和第一槽上形成第二平坦层；在第二平坦层上形成第二底部抗反射层；在第二底部抗反射层上形成图形化的第二光刻胶层，第二光刻胶层中具有第二光刻开口，第二光刻开口位于第一槽沿第一方向侧部的第二区上，第二光刻开口还延伸至第一槽的部分区域上；以第二光刻胶层为掩膜刻蚀第二光刻开口底部的第二底部抗反射层和第二平坦层直至暴露出第一掩膜层的顶部表面，第一槽中填充有第二平坦层；以第二光刻胶层和第二平坦层为掩膜，在第二光刻开口底部的第一掩膜层中注入掺杂离子，在第二区的第一掩膜层中形成分割掺杂层；在第二光刻开口底部的第一掩膜层注入掺杂离子后，去除第二平坦层、第二底部抗反射层和第二光刻胶层。可选的，所述掺杂离子包括硼离子或砷离子。可选的，所述分割掺杂层位于沿第一方向上相邻的第一槽之间；所述半导体器件的形成方法还包括：形成所述分割掺杂层后，且第二槽区之外的第一掩膜层中注入掺杂离子之前，在第一槽的侧壁形成掩膜侧墙；所述分割填充层在形成所述分割掺杂层之后形成；形成第二槽后，第二槽的侧壁暴露出掩膜侧墙。可选的，在形成所述掩膜侧墙后，形成所述分割填充层。可选的，在形成所述分割填充层之后，形成所述掩膜侧墙。可选的，在形成所述掩膜侧墙的过程中，形成分割填充层。可选的，所述分割填充层的材料和所述掩膜侧墙的材料不同；形成所述掩膜侧墙和所述分割填充层的方法包括：在第一槽的侧壁和底部、第一掩膜层的顶部表面和分割掺杂层的表面形成侧墙膜；形成所述侧墙膜后，在第一掩膜层上和第一槽部分区域中形成阻挡层，所述阻挡层中具有位于第一槽部分区域上的阻挡开口，所述阻挡开口和第一槽贯通，所述阻挡开口还在第一方向延伸至第二区上，所述阻挡层还位于侧墙膜上；形成所述阻挡层后，在所述阻挡开口和阻挡开口暴露出的第一槽中、以及阻挡层上形成分割填充膜，所述分割填充膜还位于侧墙膜上；回刻蚀所述分割填充膜和阻挡层，停止在第一掩膜层顶部表面的侧墙膜表面，形成分割填充层，且回刻蚀所述分割填充膜和阻挡层的工艺去除第一槽中的阻挡层；回刻蚀所述分割填充膜和阻挡层后，回刻蚀所述侧墙膜直至暴露出第一掩膜层的顶部表面，形成掩膜侧墙。可选的，所述掩膜侧墙的材料包括SiO2、SiN、TiO2、TiN、AlN或Al2O3。可选的，刻蚀去除分割掺杂层两侧第二槽区的第一掩膜层的工艺为湿法刻蚀工艺。可选的，在刻蚀去除分割掺杂层两侧第二槽区的第一掩膜层的过程中，对未注入有掺杂离子的第一掩膜层的刻蚀速率大于对注入有掺杂离子的第一掩膜层的刻蚀速率。可选的，还包括：刻蚀第一槽底部的待刻蚀层，在待刻蚀层中形成第一目标槽；刻蚀第二槽底部的待刻蚀层，在待刻蚀层中形成第二目标槽；在第一目标槽中形成第一导电层；在第二目标槽中形成第二导电层。本专利技术还提供一种采用上述任意一项方法形成的半导体器件。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术技术方案提供的半导体器件的形成方法中，分割填充层在第二方向上的尺寸需要较小。在第一槽中形成分割填充层，分割填充层在第一方向上的尺寸受到第一槽在第一方向的宽度的限制，因此分割填充层在第一方向上的尺寸较小。因此，分割填充层在第一方向和第二方向上的尺寸均较小，满足工艺的要求。由于分割填充层在第二方向上的尺寸能独立于第一槽在第一方向的宽度定义，因此分割填充层的形成工艺的难度降低。附图说明图1至图5是一种半导体器件形成过程的结构示意图；图6至图34是本专利技术一实施例中半导体器件形成过程的结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，现有技术形成的半导体器件的性能较差。参考图1，提供待刻蚀层100，所述待刻蚀层100包括若干分立的第一区A01和若干分立的第二区A02，第一区A01和第二区A02沿第一方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：/n提供待刻蚀层，所述待刻蚀层包括若干分立的第一区和若干分立的第二区，第一区和第二区沿第一方向相间排布，相邻的第一区和第二区邻接，所述第二区包括第二槽区，第二槽区与第一区邻接；/n在所述待刻蚀层的第一区和第二区上形成第一掩膜层；/n在第二区的第一掩膜层中形成分割掺杂层，所述分割掺杂层在第二方向上分割第二槽区的第一掩膜层；/n在第一区的第一掩膜层中形成第一槽；/n在第一槽中形成分割填充层，所述分割填充层在第二方向上分割第一槽，第二方向与第一方向垂直；/n形成分割填充层之后，在第二槽区之外的第一掩膜层中注入掺杂离子；/n在第二槽区之外的第一掩膜层中注入掺杂离子之后，刻蚀去除分割掺杂层两侧第二槽区的第一掩膜层，在第二区的第一掩膜层中形成第二槽，分割掺杂层在第二方向上分割第二槽。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：
提供待刻蚀层，所述待刻蚀层包括若干分立的第一区和若干分立的第二区，第一区和第二区沿第一方向相间排布，相邻的第一区和第二区邻接，所述第二区包括第二槽区，第二槽区与第一区邻接；
在所述待刻蚀层的第一区和第二区上形成第一掩膜层；
在第二区的第一掩膜层中形成分割掺杂层，所述分割掺杂层在第二方向上分割第二槽区的第一掩膜层；
在第一区的第一掩膜层中形成第一槽；
在第一槽中形成分割填充层，所述分割填充层在第二方向上分割第一槽，第二方向与第一方向垂直；
形成分割填充层之后，在第二槽区之外的第一掩膜层中注入掺杂离子；
在第二槽区之外的第一掩膜层中注入掺杂离子之后，刻蚀去除分割掺杂层两侧第二槽区的第一掩膜层，在第二区的第一掩膜层中形成第二槽，分割掺杂层在第二方向上分割第二槽。


2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述分割填充层的方法包括：在第一掩膜层上和第一槽部分区域中形成阻挡层，所述阻挡层中具有位于第一槽部分区域上的阻挡开口，所述阻挡开口和第一槽贯通，所述阻挡开口还在第一方向延伸至第二区上；在所述阻挡开口和阻挡开口暴露出的第一槽中形成分割填充膜；去除高于第一掩膜层顶部表面的分割填充膜，形成所述分割填充层；去除高于第一掩膜层顶部表面的分割填充膜后，去除阻挡层。


3.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的材料包括含碳有机聚合物。


4.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述阻挡层的方法包括：在第一掩膜层上和第一槽中形成第一平坦膜；在第一平坦膜上形成第一底部抗反射层；在第一底部抗反射层上形成图形化的第一光刻胶层，第一光刻胶层中具有第一光刻开口，第一光刻开口位于第一槽部分区域上，第一光刻开口还在第一方向延伸至第二区上；以第一光刻胶层为掩膜刻蚀去除第一光刻开口底部的第一底部抗反射层和第一平坦膜，使第一平坦膜形成所述阻挡层；刻蚀去除第一光刻开口底部的第一底部抗反射层和第一平坦膜后，去除第一光刻胶层和第一底部抗反射层。


5.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述分割填充层的材料包括SiO2、SiN、TiO2、TiN、AlN或Al2O3。


6.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述分割填充层在第一方向上的尺寸为10纳米～60纳米；所述分割填充层在第二方向上的尺寸为10纳米～40纳米。


7.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在形成所述分割掺杂层之后，形成第一槽。


8.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在形成第一槽之后，形成所述分割掺杂层。


9.根据权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述分割掺杂层的方法包括：在第一掩膜层上、第一槽中和第一槽上形成第二平坦层；在第二平坦层上形成第二底部抗反射层；在第二底部抗反射层上形成图形化的第二光刻胶层，第二光刻胶层中具有第二光刻开口，第二光刻开口位于第一槽沿第一方向侧部的第二区上，第二光刻开口还延伸至第一槽的部分区域上；以第二光刻胶层为掩膜刻蚀第二光刻开口底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：金吉松，
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