一種鰭式場(chǎng)效晶體管的工藝整合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種鰭式場(chǎng)效晶體管的工藝整合方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鰭式場(chǎng)效晶體管(FinFET)技術(shù)是集成電路行業(yè)的下一代前沿技術(shù)。FinFET是一種全新的多門三維晶體管，其有源層也被稱為鰭層。在FinFET鰭層的圖形化工藝中，由于設(shè)計(jì)規(guī)則的特點(diǎn)以及受光刻機(jī)分辨率等的限制，一般是使用兩塊光刻版和兩次光刻工藝，并分別采用側(cè)墻硬掩模自對(duì)準(zhǔn)圖形化技術(shù)及線端切除圖形化技術(shù)，來形成最終的鰭層圖形化工藝。
[0003]然而，采用側(cè)墻硬掩模自對(duì)準(zhǔn)圖形化進(jìn)行鰭層圖形化的工藝存在以下一些缺點(diǎn):第一，形成的鰭層圖形尺寸單一。由于側(cè)墻生長(zhǎng)一般是通過化學(xué)氣相沉積或者原子層沉積等工藝形成，側(cè)墻在硅片基底上沉積的厚度是基本一致的，所以，以側(cè)墻作為刻蝕硬掩?？涛g形成的鰭層最終圖形的尺寸也是一致的。因而無法通過改變鰭層寬度來定義不同的器件溝道寬度，或只能通過鰭的數(shù)量變化來定義不同器件。這對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)則提出了很高的要求，同時(shí)也限制了器件的靈活性。第二，由于側(cè)墻硬掩模的厚度很薄，形成的鰭層圖形的寬度就很小，且無論核心層圖形面積的大小，只能在周邊側(cè)墻的區(qū)域留下最終圖形。所以，通過側(cè)墻硬掩模形成的圖形密度很低，不利于后續(xù)鰭層目標(biāo)層的刻蝕及鰭層絕緣層沉積后的平坦化工藝。第三，側(cè)墻硬掩模自對(duì)準(zhǔn)圖形化技術(shù)會(huì)破壞在線監(jiān)控和測(cè)量的標(biāo)記。例如，厚度測(cè)量標(biāo)記等需要一定面積的大塊圖形，但是，鰭層圖形化工藝后只有側(cè)墻所在區(qū)域的圖形留下，已不存在一定面積的大塊圖形，因此無法在線監(jiān)測(cè)厚度。
[0004]如何通過工藝整合的方法，既能保持側(cè)墻硬掩模自對(duì)準(zhǔn)圖形化技術(shù)帶來的優(yōu)點(diǎn)，又能克服以上提到的一些缺點(diǎn)，是業(yè)界工藝研發(fā)人員的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種鰭式場(chǎng)效晶體管的工藝整合方法，在鰭層圖形化工藝流程中，通過增加一塊阻擋光刻版及其光刻工藝，可增大鰭層最終圖形密度、改善后續(xù)鰭層絕緣層平坦化工藝和鰭層刻蝕層均勻性以及保護(hù)膜厚測(cè)量不己O
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種鰭式場(chǎng)效晶體管的工藝整合方法，用于其鰭層制造工藝，包括以下步驟:
[0008]SOl:提供一半導(dǎo)體基底，在所述基底上依次形成鰭層目標(biāo)層、核心層及核心層的刻蝕阻擋層；
[0009]S02:刻蝕核心層的阻擋層及核心層，形成核心層圖形；
[0010]S03:在核心層圖形的表面形成側(cè)墻硬掩模層，刻蝕側(cè)墻硬掩模層并去除核心層，保留側(cè)墻硬掩模圖形；
[0011]S04:采用阻擋光刻版進(jìn)行光刻工藝，在部分硬掩模圖形上方形成光刻膠圖形；
[0012]S05:分別以光刻膠圖形和非光刻膠圖形區(qū)域的側(cè)墻硬掩模圖形為阻擋層，對(duì)鰭層目標(biāo)層進(jìn)行刻蝕，以在光刻膠圖形和非光刻膠圖形區(qū)域分別形成第一、第二鰭層圖形；
[0013]S06:去除光刻膠及側(cè)墻硬掩模，進(jìn)行后續(xù)線端切除的光刻和刻蝕工藝，形成最終的第一、第二鰭層圖形。
[0014]優(yōu)選地，所述鰭層目標(biāo)層包含其刻蝕硬掩模層。
[0015]優(yōu)選地，步驟S04中，采用阻擋光刻版進(jìn)行光刻工藝時(shí)，通過依次旋涂抗反射層材料及光刻膠，并采用光刻工藝，以在部分硬掩模圖形上方形成光刻膠圖形。
[0016]優(yōu)選地，步驟S04中，采用阻擋光刻版進(jìn)行光刻工藝時(shí)，通過依次旋涂光刻平坦化材料、抗反射層材料及光刻膠，并采用光刻工藝，以在部分硬掩模圖形上方形成光刻膠圖形。
[0017]優(yōu)選地，所述阻擋光刻版包含與非光刻膠圖形區(qū)域不同寬度尺寸的鰭層圖形。
[0018]優(yōu)選地，所述阻擋光刻版包含改善鰭層絕緣層平坦化的虛擬圖形、與非光刻膠圖形區(qū)域不同寬度尺寸的鰭層圖形和測(cè)量標(biāo)記的保護(hù)圖形。
[0019]優(yōu)選地，所述第一、第二鰭層圖形的密度不同。
[0020]優(yōu)選地，所述第一、第二鰭層圖形的寬度不同。
[0021]優(yōu)選地，所述第一鰭層圖形的密度大于第二鰭層圖形的密度。
[0022]優(yōu)選地，所述第一鰭層圖形的寬度大于第二鰭層圖形的寬度。
[0023]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明在鰭層圖形化工藝流程中的側(cè)墻刻蝕和核心層去除之后，通過增加一塊阻擋光刻版及光刻工藝，并通過阻擋光刻版上包含的改善鰭層絕緣層平坦化的虛擬圖形、與非光刻膠圖形區(qū)域不同寬度尺寸的鰭層圖形和測(cè)量標(biāo)記的保護(hù)圖形等多種圖形，以增大最終鰭層圖形密度、改善鰭層版圖設(shè)計(jì)的靈活性、實(shí)現(xiàn)不同鰭層寬度圖形，從而在成本增加有限的前提下，可以在硅片基底上實(shí)現(xiàn)多種器件、改善后續(xù)鰭層絕緣層平坦化工藝的均勻性和鰭層刻蝕均勻性、保護(hù)膜厚測(cè)量標(biāo)記。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明一種鰭式場(chǎng)效晶體管的工藝整合方法的流程圖；
[0025]圖2?圖5是根據(jù)圖1的工藝整合方法制作鰭式場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0027]需要說明的是，在下述的【具體實(shí)施方式】中，在詳述本發(fā)明的實(shí)施方式時(shí)，為了清楚地表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以便于說明，特對(duì)附圖中的結(jié)構(gòu)不依照一般比例繪圖，并進(jìn)行了局部放大、變形及簡(jiǎn)化處理，因此，應(yīng)避免以此作為對(duì)本發(fā)明的限定來加以理解。
[0028]在以下本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中，請(qǐng)參閱圖1，并結(jié)合參閱圖2?圖5。其中，圖1是本發(fā)明一種鰭式場(chǎng)效晶體管的工藝整合方法的流程圖，圖2?圖5是根據(jù)圖1的工藝整合方法制作鰭式場(chǎng)效晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明一種鰭式場(chǎng)效晶體管的工藝整合方法，用于其鰭層制造工藝，包括以下步驟:
[0029]如框01所示，SOl:提供一半導(dǎo)體基底，在所述基底上依次形成鰭層目標(biāo)層、核心層及核心層的刻蝕阻擋層。
[0030]請(qǐng)參閱圖2 ο所述基底24可以是半導(dǎo)體硅片，然后在所述基底24上沉積鰭層目標(biāo)層23。所述鰭層目標(biāo)層23可包含有其刻蝕硬掩模層(圖中未示出)。
[0031]如框02所示，S02:刻蝕核心層的阻擋層及核心層，形成核心層圖形。
[0032]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2。在所述鰭層目標(biāo)層23上繼續(xù)沉積核心層22及核心層的刻蝕阻擋層(圖中未示出)，然后，采用光刻工藝，對(duì)核心層的阻擋層及核心層22進(jìn)行光刻、刻蝕，并形成核心層圖形22。
[0033]如框03所示，S03:在核心層圖形的表面形成側(cè)墻硬掩模層，刻蝕側(cè)墻硬掩模層并去除核心層，保留側(cè)墻硬掩模圖形。
[0034]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2。采用化學(xué)氣相沉積或原子層沉積工藝，在核心層圖形22的表面形成側(cè)墻硬掩模層21。
[0035]請(qǐng)接著參閱圖3。然后，刻蝕側(cè)墻硬掩模層21并去除核心層22。此時(shí)，側(cè)墻硬掩模圖形25被保留下來。
[0036]如框04所示，S04:采用阻擋光刻版進(jìn)行光刻工藝，在部分硬掩模圖形上方形成光刻膠圖形。
[0037]請(qǐng)參閱圖4。在側(cè)墻硬掩模圖形25形成后的硅片上，以增加的一塊阻擋光刻版(圖略)進(jìn)行光刻工藝，目的是在完成光刻工藝后，在圖示A區(qū)域的部分硬掩模圖形25-1上方形成光刻膠圖形32。所述阻擋光刻版包含有與圖示的非光刻膠圖形區(qū)域B不同寬度尺寸(即圖示的側(cè)墻硬掩模圖形25-2所表征的鰭層圖形的寬度尺寸)的鰭層圖形。優(yōu)選地，所述阻擋光刻版可包含改善鰭層絕緣層平坦化的虛擬圖形、與非光刻膠圖形區(qū)域B不同寬度尺寸的鰭層圖形和測(cè)量標(biāo)記的保護(hù)圖形。
[0038]作為本發(fā)明一可選實(shí)施例，在利用上述阻擋光刻版進(jìn)行光刻工藝時(shí)