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，方法包括：在基底层的第一区上形成分立的芯层；在芯层沿第一方向的两侧侧壁形成分立的侧墙层；在侧墙层沿第一方向侧部的第二区上形成填充层；在填充层中形成第一分割槽，第一分割槽在第二方向上分割所述填充层，且第一分割槽在第一方向上的侧壁暴露出侧墙层；之后在芯层中形成第二分割槽，第二分割槽在第二方向上分割芯层，且第二分割槽在第一方向上的侧壁暴露出侧墙层，对于相邻的第一区和第二区，第一区上的第二分割槽和第二区上的第一分割槽在第二方向之间的距离大于零；在第一分割槽中形成第一分割层的过程中，在第二分割槽中形成第二分割层；之后去除填充层和芯层。所述方法的工艺步骤得到简化。

【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，现有的图形化工艺较为复杂。
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，以简化工艺步骤。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：提供基底层，所述基底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；在基底层的第一区上形成分立的芯层；在所述芯层沿第一方向的两侧侧壁形成分立的侧墙层；在侧墙层沿第一方向侧部的第二区上形成填充层；在所述填充层中形成第一分割槽，第一分割槽在第二方向上分割所述填充层，第二方向垂直于第一方向，且第一分割槽在第一方向上的侧壁暴露出侧墙层；形成所述填充层之后，在所述芯层中形成第二分割槽，第二分割槽在第二方向上分割所述芯层，且第二分割槽在第一方向上的侧壁暴露出侧墙层，对于相邻的第一区和第二区，第一区上的第二分割槽和第二区上的第一分割槽在第二方向之间的距离大于零；在第一分割槽中形成第一分割层，在形成第一分割层的过程中，在第二分割槽中形成第二分割层；形成第一分割层和第二分割层后，去除填充层和芯层。可选的，形成所述第一分割槽之后，形成所述第二分割槽；或者，形成所述第二分割槽之后，形成所述第一分割槽。可选的，还包括：在形成所述第一分割槽之前，在所述芯层、侧墙层和填充层上形成第一阻挡层，第一阻挡层中具有位于部分填充层上的第一阻挡开口，第一阻挡开口还在第一方向延伸至侧墙层和部分芯层上；以第一阻挡层、芯层和侧墙层为掩膜刻蚀去除第一阻挡开口底部的填充层，在所述填充层中形成第一分割槽；形成第一分割槽后，且在形成第一分割层之前，去除第一阻挡层。可选的，还包括：在形成所述第二分割槽之前，在所述芯层、侧墙层和填充层上形成第二阻挡层，第二阻挡层中具有位于部分芯层上的第二阻挡开口，第二阻挡开口还在第一方向延伸至侧墙层和部分填充层上；以第二阻挡层、侧墙层和填充层为掩膜刻蚀第二阻挡开口底部的芯层，在所述芯层中形成第二分割槽；形成第二分割槽后，且在形成第二分割层之前，去除第二阻挡层。可选的，形成所述第一分割层和第二分割层的方法包括：在第一分割槽和第二分割槽中、以及芯层、填充层和侧墙层上形成分割膜；平坦化所述分割膜直至暴露出芯层、填充层和侧墙的顶部表面，形成所述第一分割层和第二分割层。可选的，所述填充层、芯层和侧墙层的材料互不相同。可选的，所述芯层的材料包括非晶硅、氮化硅或氧化硅；所述侧墙层的材料包括SiO2、SiN、TiO2、TiN、AlN或Al2O3；所述填充层的材料包括SiO2、SiN、TiO2、TiN、AlN或Al2O3。可选的，所述第一分割层、第二分割层和所述侧墙层的材料相同。可选的，所述第一分割层和所述第二分割层的材料相同，且所述第一分割层与所述侧墙层的材料不同。可选的，所述第一分割层在第二方向上的尺寸为20纳米～60纳米；所述第二分割层在第二方向上的尺寸为20纳米～60纳米。可选的，所述侧墙层的厚度为10纳米～20纳米。可选的，形成第一分割层和第二分割层后，去除填充层以在基底层的第二区上形成第一槽，去除芯层以在基底层的第一区上形成第二槽，第一分割层在第二方向上分割第一槽，第一槽在第一方向上的侧壁暴露出侧墙层，第二分割层在第二方向上分割第二槽，第二槽在第一方向上的侧壁暴露出侧墙层，第一槽和第二槽之间被侧墙层隔开。可选的，所述基底层包括待刻蚀层和位于待刻蚀层上的硬掩膜层；所述半导体器件的形成方法还包括：去除所述芯层和填充层后，以所述第一分割层、第二分割层和侧墙层为掩膜刻蚀所述硬掩膜层直至暴露出待刻蚀层的表面，在第一槽底部的硬掩膜层中形成第一中间槽，在第二槽底部的硬掩膜层中形成第二中间槽；形成第一中间槽和第二中间槽后，以所述硬掩膜层为掩膜刻蚀待刻蚀层，在第一中间槽底部的待刻蚀层中形成第一目标槽，在第二中间槽底部的待刻蚀层中形成第二目标槽。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，第一分割槽在第二方向上分割所述填充层，后续去除填充层和芯层后，第一分割槽用于在第二方向上分割第一槽；第二分割槽在第二方向上分割所述芯层，后续去除填充层和芯层后，第二分割层用于在第二方向上分割第二槽。由于在形成第一分割层的过程形成第二分割层，即在同一道工艺制程中形成第一分割层和第二分割层，这样简化了工艺步骤。附图说明图1至图24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。一种半导体器件的形成方法，包括：提供基底层，所述基底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；在基底层的第一区上形成分立的芯层；在所述芯层沿第一方向的两侧侧壁形成分立的侧墙层；在侧墙层沿第一方向侧部的第二区上形成填充层；在所述填充层中形成第一分割槽，第一分割槽在第二方向上分割所述填充层，第二方向垂直于第一方向，且第一分割槽在第一方向上的侧壁暴露出侧墙层；在第一分割槽中形成第一分割层；形成第一分割层后，在所述芯层中形成第二分割槽，第二分割槽在第二方向上分割所述芯层，且第二分割槽在第一方向上的侧壁暴露出侧墙层，对于相邻的第一区和第二区，第一区上的第二分割槽和第二区上的第一分割槽在第二方向之间的距离大于零；在第二分割槽中形成第二分割层；形成第二分割层后，去除填充层和芯层。上述方法中，第一分割层和第二分割层先后在不同的步骤中形成，因此需要两套工艺制程分别形成第一分割层和第二分割层，具体的，形成第一分割层的工艺过程包括：在第一分割槽中、以及芯层、侧墙层和填充层上形成第一分割膜；平坦化第一分割膜直至暴露出芯层、侧墙层和填充层的顶部表面；具体的，形成第二分割层的工艺过程包括：在第二分割槽中、以及芯层、侧墙层和填充层上形成第二分割膜；平坦化第二分割膜直至暴露出芯层、侧墙层和填充层的顶部表面。可见，上述过程需要两次沉积和两次平坦化工艺，这样使得第一分割层和第二分割层的形成工艺较为复杂，导致半导体器件的工艺步骤复杂。在此基础上，本专利技术提供一种半导体器件的形成方法，包括：在基底层的第一区上形成分立的芯层；在芯层沿本文档来自技高网...

【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提供基底层，所述基底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在基底层的第一区上形成分立的芯层；/n在所述芯层沿第一方向的两侧侧壁形成分立的侧墙层；/n在侧墙层沿第一方向侧部的第二区上形成填充层；/n在所述填充层中形成第一分割槽，第一分割槽在第二方向上分割所述填充层，第二方向垂直于第一方向，且第一分割槽在第一方向上的侧壁暴露出侧墙层；/n形成所述填充层之后，在所述芯层中形成第二分割槽，第二分割槽在第二方向上分割所述芯层，且第二分割槽在第一方向上的侧壁暴露出侧墙层，对于相邻的第一区和第二区，第一区上的第二分割槽和第二区上的第一分割槽在第二方向之间的距离大于零；/n在第一分割槽中形成第一分割层，在形成第一分割层的过程中，在第二分割槽中形成第二分割层；/n形成第一分割层和第二分割层后，去除填充层和芯层。/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：
提供基底层，所述基底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；
在基底层的第一区上形成分立的芯层；
在所述芯层沿第一方向的两侧侧壁形成分立的侧墙层；
在侧墙层沿第一方向侧部的第二区上形成填充层；
在所述填充层中形成第一分割槽，第一分割槽在第二方向上分割所述填充层，第二方向垂直于第一方向，且第一分割槽在第一方向上的侧壁暴露出侧墙层；
形成所述填充层之后，在所述芯层中形成第二分割槽，第二分割槽在第二方向上分割所述芯层，且第二分割槽在第一方向上的侧壁暴露出侧墙层，对于相邻的第一区和第二区，第一区上的第二分割槽和第二区上的第一分割槽在第二方向之间的距离大于零；
在第一分割槽中形成第一分割层，在形成第一分割层的过程中，在第二分割槽中形成第二分割层；
形成第一分割层和第二分割层后，去除填充层和芯层。


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，形成所述第一分割槽之后，形成所述第二分割槽；或者，形成所述第二分割槽之后，
形成所述第一分割槽。


3.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，还包括：在形成所述第一分割槽之前，在所述芯层、侧墙层和填充层上形成第一阻挡层，第一阻挡层中具有位于部分填充层上的第一阻挡开口，第一阻挡开口还在第一方向延伸至侧墙层和部分芯层上；以第一阻挡层、芯层和侧墙层为掩膜刻蚀去除第一阻挡开口底部的填充层，在所述填充层中形成第一分割槽；形成第一分割槽后，且在形成第一分割层之前，去除第一阻挡层。


4.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，还包括：在形成所述第二分割槽之前，在所述芯层、侧墙层和填充层上形成第二阻挡层，第二阻挡层中具有位于部分芯层上的第二阻挡开口，第二阻挡开口还在第一方向延伸至侧墙层和部分填充层上；以第二阻挡层、侧墙层和填充层为掩膜刻蚀第二阻挡开口底部的芯层，在所述芯层中形成第二分割槽；形成第二分割槽后，且在形成第二分割层之前，去除第二阻挡层。


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，形成所述第一分割层和第二分割层的方法包括：在第一分割槽和第二分割槽中、以及芯层、填充层和侧墙层上形成分割膜；平坦化所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙林林，苏波，
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