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，形成方法包括：待刻蚀层包括若干分立的第一区和第二区，第一区和第二区沿第一方向相间排布，相邻第一区和第二区邻接；在待刻蚀层上形成第一掩膜层；在第一区第一掩膜层中形成分立的第一槽；在相邻第一槽之间的部分第一掩膜层表面形成第一平坦层；以第一平坦层为掩膜形成侧墙；在第一槽中形成第一分割结构；形成第一分割结构的方法包括：在部分第一槽内形成第一分割结构膜，第一分割结构膜充满第一槽，且第一分割结构膜还在第一方向延伸至第二区；去除第二区第一掩膜层顶部表面的第一分割结构膜，在第一槽内形成所述第一分割结构。所述方法能降低工艺难度。

【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
本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体器件及其形成方法，以降低工艺的难度。为解决上述技术问题，本专利技术实施例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；在所述待刻蚀层的第一区和第二区上形成第一掩膜层；在第一区的第一掩膜层中形成分立的第一槽；在相邻所述第一槽之间的部分第一掩膜层表面形成第一平坦层，所述第一平坦层暴露出第一槽侧壁第一掩膜层的顶部表面；以所述第一平坦层为掩膜，在所述第一槽周围的第一掩膜层内掺入掺杂离子，形成侧墙；在第一槽中形成第一分割结构，所述第一分割结构在第二方向上分割第一槽，第二方向与第一方向垂直；形成所述第一分割结构的方法包括：在部分所述第一槽内形成第一分割结构膜，所述第一分割结构膜充满第一槽，且所述第一分割结构膜还在第一方向延伸至第二区；去除所述第二区第一掩膜层顶部表面的第一分割结构膜，在所述第一槽内形成所述第一分割结构。可选的，所述第一阻挡层的材料包括含碳有机聚合物。可选的，所述第一分割结构的材料包括SiO2、SiN、TiO2、TiN、AlN或Al2O3。可选的，所述第一分割结构在第一方向上的尺寸为10纳米～60纳米；所述第一分割结构在第二方向上的尺寸为10纳米～40纳米。可选的，所述侧墙、第一槽和第一平坦层的形成方法包括：在所述第一掩膜层表面形成第一平坦层；在所述第一平坦层表面形成第一底部抗反射层；在所述第一底部抗反射层表面形成第一光刻胶层，所述第一光刻胶层内具有第一光刻开口，所述第一光刻开口暴露出第一区第一掩膜层的顶部表面；以所述第一光刻胶层为掩膜，刻蚀所述第一光刻胶底部的第一底部抗反射层、第一平坦层和第一掩膜层，直至暴露出待刻蚀层，在所述第一掩膜层内形成第一槽；形成所述第一槽之后，去除所述第一光刻胶层和第一底部抗反射层；去除所述第一光刻胶层和第一底部抗反射层之后，对所述第一平坦层进行修剪工艺，使第一槽侧壁的部分第一掩膜层被暴露出；对所述第一平坦层进行修剪工艺之后，在所述第一槽侧壁的第一掩膜层内掺入掺杂离子，形成所述侧墙。可选的，所述掺杂离子包括：硼离子或砷离子。可选的，还包括：形成第二分割结构，所述第二分割结构在第二方向上分割第二区的第一掩膜层，且所述第二分割结构位于沿第一方向上相邻的第一槽之间。可选的，所述第二分割结构的形成方法包括：在第一掩膜层上、第一槽内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；以所述第二光刻胶层为掩膜，刻蚀所述第二底部抗反射层和第二平坦层，直至暴露出第一掩膜层；暴露出第一掩膜层之后，以所述第二光刻胶层为掩膜，在所述第一掩膜层内掺入掺杂离子，形成所述第二分割结构。可选的，所述第一分割结构膜的形成方法包括：在第一掩膜层上和第一槽部分区域中形成第一阻挡层，所述第一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，且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第一分割结构膜，所述第一分割结构膜充满阻挡开口和第一槽；去除所述第二区的第一分割结构膜时，还包括：去除第一区第一掩膜层表面的第一分割结构膜。可选的，形成所述第一阻挡层的方法包括：在第一掩膜层上和第一槽中形成第三平坦膜；在第三平坦膜上形成第三底部抗反射层；在第三底部抗反射层上形成图形化的第三光刻胶层，第三光刻胶层中具有第三光刻开口，第三光刻开口位于第一槽部分区域上，第三光刻开口还在第一方向延伸至第二区上；以第三光刻胶层为掩膜刻蚀去除第三光刻开口底部的第三底部抗反射层和第三平坦膜，使第三平坦膜形成所述阻挡层；刻蚀去除第三光刻开口底部的第三底部抗反射层和第三平坦膜后，去除第三光刻胶层和第三底部抗反射层。可选的，在形成所述第一分割结构之后，形成所述侧墙。可选的，在形成所述第一分割结构之后，形成所述侧墙。可选的，还包括：去除所述第二区的第一掩膜层，在所述第一掩膜层内形成第二槽，所述第二槽在第二方向上被分割结构切断，且所述第二槽暴露出侧墙的侧壁；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。相应的，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，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术技术方案提供的半导体器件的形成方法中，所述第一平坦层保护第一平坦层底部的第一掩膜层，防止第一平坦层底部的第一掩膜层被掺入掺杂离子，而所述第一平坦层暴露出的第一掩膜层内掺杂离子形成侧墙，所述侧墙用于隔离第一槽与后续第二槽。并且，由于第一分割结构膜和第一槽的重叠区域用于定义出第一分割结构的位置，因此第一分割结构在第一方向上的尺寸较小。由于第一分割结构膜在第二方向上的宽度用于定义出第一分割结构在第二方向上的尺寸，因此当第一分割结构膜在第二方向上的宽度较小时，第一分割结构在第二方向上的尺寸也较小。这样，第一分割结构在第一方向和第二方向上的尺寸均较小，满足工艺的要求。而第一分割结构膜还在第一方向延伸至第二区上，因此第一分割结构膜在第一方向上的尺寸能够做的较大，这样第一分割结构膜仅在第二方向上的尺寸需要限定的较小，而在第一方向上的尺寸无需限定的较小，因此这样对光刻工艺的挑战降低，降低了工艺难度。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31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。图1至图5是一种半导体器件形成过程的结构示意图。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X相间排布，相邻的第一区A01和第二区A02邻接。参考图2，在所述待刻蚀层100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；/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在第一区的第一掩膜层中形成分立的第一槽；/n在相邻所述第一槽之间的部分第一掩膜层表面形成第一平坦层，所述第一平坦层暴露出第一槽周围第一掩膜层的顶部表面；/n以所述第一平坦层为掩膜，在所述第一槽侧壁的第一掩膜层内掺入掺杂离子，形成侧墙；/n在第一槽中形成第一分割结构，所述第一分割结构在第二方向上分割第一槽，第二方向与第一方向垂直；/n形成所述第一分割结构的方法包括：在部分所述第一槽内形成第一分割结构膜，所述第一分割结构膜充满第一槽，且所述第一分割结构膜还在第一方向延伸至第二区；去除所述第二区第一掩膜层顶部表面的第一分割结构膜，在所述第一槽内形成所述第一分割结构。/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；
在所述待刻蚀层的第一区和第二区上形成第一掩膜层；
在第一区的第一掩膜层中形成分立的第一槽；
在相邻所述第一槽之间的部分第一掩膜层表面形成第一平坦层，所述第一平坦层暴露出第一槽周围第一掩膜层的顶部表面；
以所述第一平坦层为掩膜，在所述第一槽侧壁的第一掩膜层内掺入掺杂离子，形成侧墙；
在第一槽中形成第一分割结构，所述第一分割结构在第二方向上分割第一槽，第二方向与第一方向垂直；
形成所述第一分割结构的方法包括：在部分所述第一槽内形成第一分割结构膜，所述第一分割结构膜充满第一槽，且所述第一分割结构膜还在第一方向延伸至第二区；去除所述第二区第一掩膜层顶部表面的第一分割结构膜，在所述第一槽内形成所述第一分割结构。


2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一阻挡层的材料包括含碳有机聚合物。


3.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一分割结构的材料包括SiO2、SiN、TiO2、TiN、AlN或Al2O3。


4.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一分割结构在第一方向上的尺寸为10纳米～60纳米；所述第一分割结构在第二方向上的尺寸为10纳米～40纳米。


5.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述侧墙、第一槽和第一平坦层的形成方法包括：在所述第一掩膜层表面形成第一平坦层；在所述第一平坦层表面形成第一底部抗反射层；在所述第一底部抗反射层表面形成第一光刻胶层，所述第一光刻胶层内具有第一光刻开口，所述第一光刻开口暴露出第一区第一掩膜层的顶部表面；以所述第一光刻胶层为掩膜，刻蚀所述第一光刻胶底部的第一底部抗反射层、第一平坦层和第一掩膜层，直至暴露出待刻蚀层，在所述第一掩膜层内形成第一槽；形成所述第一槽之后，去除所述第一光刻胶层和第一底部抗反射层；去除所述第一光刻胶层和第一底部抗反射层之后，对所述第一平坦层进行修剪工艺，使第一槽侧壁的部分第一掩膜层被暴露出；对所述第一平坦层进行修剪工艺之后，在所述第一槽侧壁的第一掩膜层内掺入掺杂离子，形成所述侧墙。


6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述掺杂离子包括：硼离子或砷离子。


7.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：形成第二分割结构，所述第二分割结构在第二方向上分割第二区的第一掩膜层，且所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：金吉松，何超，庞军玲，
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