[发明专利]半导体器件的形成方法

说明书

一种半导体器件的形成方法，包括：提供待刻蚀材料层；在待刻蚀材料层上形成牺牲层；在所述牺牲层的侧壁形成侧墙；形成牺牲层后，在暴露出的待刻蚀材料层上形成补偿层；形成补偿层和侧墙后，去除牺牲层；去除牺牲层后，以侧墙为掩膜刻蚀补偿层和待刻蚀材料层。由于在形成牺牲层后且在去除牺牲层之前，在暴露出的待刻蚀材料层上形成了补偿层，使得去除牺牲层后，侧墙两侧对应的材料表面的高度差异较小，使得目标层中凹陷的高度差异较小，从而提高了半导体器件中图案的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体器件的形成方法。

背景技术

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；在半导体衬底上形成光刻胶；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。

自对准型双重构图(SADP)技术是一种重要的双重构图技术，进行自对准型双重构图的步骤包括：提供待刻蚀材料层；在待刻蚀材料层上形成牺牲材料层；通过光刻工艺对牺牲材料层进行构图，形成牺牲层；然后在牺牲层和待刻蚀材料层上沉积间隙侧壁材料层；刻蚀间隙侧壁材料层，在牺牲材料层的侧壁形成间隙侧壁；去除牺牲材料层，保留间隙侧壁；以间隙侧壁作为掩膜，对待刻蚀材料层进行刻蚀。

然而，现有技术中的构图工艺形成的半导体器件中图案的性能较差。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体器件的形成方法，提高半导体器件中图案的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供待刻蚀材料层；在待刻蚀材料层上形成牺牲层；在所述牺牲层的侧壁形成侧墙；形成牺牲层后，在暴露出的待刻蚀材料层上形成补偿层；形成补偿层和侧墙后，去除牺牲层；去除牺牲层后，以侧墙为掩膜刻蚀补偿层和待刻蚀材料层。

可选的，所述补偿层的材料为硅、锗或锗化硅。

可选的，在形成牺牲层后且在形成侧墙之前，在暴露出的待刻蚀材料层上形成补偿层；形成侧墙后，侧墙位于补偿层上。

可选的，形成所述侧墙的步骤包括：在所述待刻蚀材料层和补偿层上、以及牺牲层的侧壁和顶部表面上形成第一侧墙材料层；采用第二各向异性刻蚀工艺刻蚀所述第一侧墙材料层直至暴露出补偿层的表面，形成侧墙。

可选的，在形成牺牲层的过程中，对待刻蚀材料层的损耗尺寸为第一尺寸；在形成侧墙的过程中，对补偿层和待刻蚀材料层的损耗尺寸为第二尺寸。

可选的，牺牲层和侧墙侧部的补偿层表面相对于牺牲层覆盖的待刻蚀材料层的表面具有第一高度差，所述第一高度差小于第一尺寸与第二尺寸之和。

可选的，所述补偿层的厚度等于第一尺寸与第二尺寸之和。

可选的，形成牺牲层和侧墙之后，在暴露出的待刻蚀材料层上形成补偿层。

可选的，形成所述侧墙的步骤包括：在所述待刻蚀材料层上、以及牺牲层的侧壁和顶部表面上形成第二侧墙材料层；采用第四各向异性刻蚀工艺刻蚀所述第二侧墙材料层直至暴露出待刻蚀材料层的表面，形成侧墙。

可选的，在形成牺牲层的过程中，对待刻蚀材料层的损耗尺寸为第一尺寸；在形成侧墙的过程中，对待刻蚀材料层的损耗尺寸为第三尺寸。

可选的，补偿层的表面相对于牺牲层覆盖的待刻蚀材料层表面具有第二高度差，所述第二高度差小于第一尺寸与第三尺寸之和。

可选的，所述补偿层的厚度等于第一尺寸与第三尺寸之和。