[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：提供目标刻蚀层，在所述目标刻蚀层上依次形成初始掩膜层、抗反射层以及图形化结构；以所述图形化结构为掩膜，对所述抗反射层进行第一次刻蚀，去除部分厚度的所述抗反射层；对所述图形化结构进行表面处理；对所述抗反射层进行第二次刻蚀，直至露出所述初始掩膜层的表面。本发明提供的半导体器件的形成方法，可以改善最终形成的刻蚀图形的线宽粗糙度，同时保证刻蚀图形与预期目标尺寸相符。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体器件的形成方法。

背景技术

在半导体制造技术的工艺流程中包括光刻和刻蚀两个重要的工艺步骤。在光刻过程中，首先将光阻旋转涂布在衬底上，然后对旋转涂布的光阻进行软烘干，使之成为固态薄膜；接着对光阻进行曝光处理和显影处理，在光阻中形成期望的光刻图案；然后以所述光刻图案为掩膜，对衬底进行刻蚀步骤，使得光刻图案转移至衬底中。

随着半导体制造技术的进步，半导体器件为了达到更快的运算速度、更大的资料存储量以及更多的功能，半导体芯片向更高集成度方向发展；而半导体芯片的集成度越高，半导体器件的特征尺寸(CD，Critical Dimension)越小，对CD控制起到重要作用的光刻工艺受到了前所未有的挑战。光刻后形成的光刻图案的边缘之间的距离称为线宽(LineWidth)，线宽粗糙度(LWR，Line Width Roughness)和线条边缘粗糙度(LER，Line EdgeRoughness)为衡量线宽的重要指标之一。线宽粗糙度在一定程度上决定了CD的线宽，所以LWR控制的重要性日益显露。

在线宽逐渐缩小的过程中，目前对线宽粗糙度的改善可能会对半导体器件的性能造成不利影响。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体器件的形成方法，可以改善图形化结构的线宽粗糙度，从而提高半导体器件的性能。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供目标刻蚀层，在所述目标刻蚀层上依次形成初始掩膜层、抗反射层以及图形化结构；以所述图形化结构为掩膜，对所述抗反射层进行第一次刻蚀，去除部分厚度的所述抗反射层；对所述图形化结构进行表面处理；对所述抗反射层进行第二次刻蚀，直至露出所述初始掩膜层的表面。

可选的，采用等离子体工艺对所述图形化结构进行表面处理。

可选的，所述等离子体工艺的工艺气体包括HBr或H2或Ar。

可选的，当所述工艺气体为HBr时，所述等离子体工艺的工艺参数包括HBr气体的流量为30～500sccm，压强为3～100毫托，功率为50～1000瓦。

可选的，所述抗反射层为无机抗反射层或有机抗反射层。

可选的，第一次刻蚀去除的所述抗反射层的部分厚度占所述抗反射层厚度的5％～95％。

可选的，所述第一次刻蚀和所述第二次刻蚀均为干法刻蚀。

可选的，所述第一次刻蚀和所述第二次刻蚀的工艺参数相同，所述工艺参数包括：刻蚀气体包括CH_xF_y气体中的一种或多种的组合，其中，x为大于等于0的自然数，y为大于等于1的自然数，且x+y＝4，刻蚀压强为5～100毫托，刻蚀功率为100～1200瓦。

可选的，所述图形化结构具有第一粗糙度；对所述图形化结构进行表面处理之后，使所述图形化结构具有的第一粗糙度变为第二粗糙度，所述第二粗糙度小于所述第一粗糙度。

可选的，露出所述初始掩膜层表面之后，还包括：以所述图形化结构和所述抗反射层为掩膜，刻蚀所述初始掩膜层，形成图形化的掩膜层。

可选的，还包括：以所述图形化的掩膜层为掩膜，刻蚀所述目标刻蚀层，形成目标图形层。