[发明专利]半导体器件的制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，该方法包括：

提供衬底，在所述衬底中限定有单元区域和周边区域；

在所述衬底上方堆叠导电层、硬掩模层、金属基硬掩模层和非晶碳(C)图案；

使用非晶碳图案作为蚀刻掩模来蚀刻所述金属基硬掩模层，由此形成所得结构；

形成光刻胶图案，以覆盖在所述单元区域中的所述所得结构，同时暴露出在所述周边区域中的所述所得结构；

减少在所述周边区域中的蚀刻的金属基硬掩模层的宽度；

移除所述光刻胶图案和所述非晶碳图案；和

通过使用所述蚀刻的金属基硬掩模层作为蚀刻掩模来蚀刻所述硬掩模层和所述导电层，以形成导电图案。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述金属基硬掩模层包括钨(W)层、钛(Ti)/氮化钛(TiN)层、四氯化钛(TiCl₄)层、WN层、硅化钨(WSi_x)层和氧化铝(Al₂O₃)层中的一种。

3.如权利要求2所述的方法，其中通过湿式蚀刻或干式蚀刻过程来实施所述蚀刻的金属基硬掩模层的宽度的减少。

4.如权利要求3所述的方法，其中通过使用氢氧化铵-过氧化物混合物(APM)溶液来实施湿式蚀刻过程，所述APM溶液包括以约1∶1∶5、约1∶4∶20或约1∶5∶50的比例混合的氨水(NH₄OH)、过氧化氢(H₂O₂)和水(H₂O)。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述APM溶液具有约21℃至约100℃的温度。

6.如权利要求3所述的方法，其中通过使用氟化碳(CF)基气体、CHF基气体、三氟化氮(NF₃)气体、氯气(Cl₂)、三氯化硼(BCl₃)气体及其气体混合物的其中之一的等离子体来实施干式蚀刻过程。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述CF基气体包括加入氧气(O₂)中的四氟化碳(CF₄)气体。

8.如权利要求1所述的方法，其中通过使用添加有氧气(O₂)或氩气(Ar)的CF基气体与CHF基气体的气体混合物来蚀刻所述金属基硬掩模层。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述CF基气体包括CF₄气体或C₂F₆气体，并且所述CHF基气体包括三氟甲烷(CHF₃)气体。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述导电层具有多晶硅层和金属或金属硅化物层的堆叠结构，其中所述金属层或金属硅化物层包括钨(W)层、氮化钨(WN)层、硅化钨(WSi_x)层和氮化钛(TiN)层中的一种。

11.如权利要求1所述的方法，其中在感应耦合等离子体(ICP)、去耦等离子体源(DPS)和电子回旋共振(ECR)装置中，通过使用BCl₃气体、CF基气体、NF_x气体、SF_x气体和氯气(Cl₂)中的一种作为主蚀刻气体来蚀刻所述导电层。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述BCl₃气体、CF基气体、NF_x气体和SF_x气体中的每一种气体的流量为约10sccm至约50sccm，所述氯气(Cl₂)的流量为约50sccm至约200sccm。

13.如权利要求11所述的方法，其中在ICP装置或DPS装置中，通过供应约500W至约2,000W的源功率并且在所述主蚀刻气体中加入氧气(O₂)、氮气(N₂)、氩气(Ar)、氦气(He)及其气体混合物中的一种来蚀刻所述导电层。