一种半导体器件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种半导体器件的制造方法，涉及半导体技术领域。该方法包括：步骤S101：提供前端器件，在所述前端器件上依次形成过渡层、硬掩膜层和光刻胶层；步骤S102：对所述过渡层、硬掩膜层和光刻胶层进行构图处理，形成位于所述前端器件的非离子注入区上方的包括图形化的过渡层的离子注入掩膜；步骤S103：利用所述离子注入掩膜对所述前端器件进行离子注入；步骤S104：去除所述离子注入掩膜。本发明专利技术的半导体器件的制造方法，通过形成包括图形化的过渡层的离子注入掩膜来进行离子注入工艺，获得了较宽的工艺窗口，提高了半导体器件的良率。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件的制造方法
本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种半导体器件的制造方法。
技术介绍
在半导体
中，离子注入是半导体器件制造的关键步骤。在制造半导体器件的过程中，往往需要进行离子注入工艺，以形成轻掺杂（LDD）区、或形成源极和漏极等。然而，随着半导体制造工艺的不断发展，器件的尺寸不断缩小，这给离子注入工艺，尤其是离子注入工艺中掩膜的图形化，带来了极大的挑战。并且，器件尺寸缩小给对NMOS或PMOS进行离子注入以形成源极和漏极的工艺带来了更大的挑战；而这一问题在鳍型场效应晶体管（FinFET）上更加凸显。下面，结合图1A至图1D，对现有技术的半导体器件的制造方法进行简要说明，主要涉及离子注入工艺。其中，图1A至图1D为现有的半导体器件的制造方法的各工艺完成后形成的图案的剖视图。该半导体器件的制造方法，一般包括如下步骤：步骤E1：提供一前端器件100，在前端器件100上形成光刻胶层600，如图1A所示。其中，前端器件100，包括半导体衬底和栅极。半导体衬底中一般还包括浅沟槽隔离（STI）等（图1A中未示出）。前端器件100一般包括PMOS区和NMOS区，如图1A所示。显然，在现有技术中，光刻胶层600直接形成于前端器件100之上。由于前端器件的结构尤其表面结构比较复杂（其表面并不平坦），导致通过光刻对光刻胶层600进行图形化以形成离子注入的掩膜的过程，受到了极大的挑战，很难形成形貌理想的图形化的光刻胶层（即，离子注入掩膜），这一问题在鳍型场效应晶体管（FinFET）上更加凸显和严重。并且，由于器件缩小导致光刻胶层需在厚度上进行一定的减小，这往往造成光刻胶层600无法满足离子注入和光刻的工艺窗口要求。步骤E2：对光刻胶层600进行光刻，形成离子注入掩膜（即，图形化的光刻胶层）601。形成的图形，如图1B所示。本步骤以拟对PMOS区进行离子注入为例，故形成的离子注入掩膜601覆盖NMOS区。如图1B所示。如上所述，由于前端器件的结构尤其表面结构比较复杂（表面不平坦），导致通过光刻对光刻胶层600进行图形化以形成离子注入掩膜601的过程，形成的离子注入掩膜601的形貌往往并不理想。并且，由于器件缩小导致光刻胶层600需在厚度上进行一定的减小，这往往造成最终形成的离子注入掩膜601无法满足离子注入和光刻对工艺窗口的要求（即工艺窗口过小）。步骤E3：对前端器件100进行离子注入。形成的图形如图1C所示。为了简要，图中并未示出前端器件100中形成的离子注入区。本步骤中，离子注入掩膜601的作用主要在于作为掩膜，防止NMOS区被注入离子。然而，由于离子注入掩膜601的形貌往往并不理想，并且，离子注入掩膜601的厚度往往无法满足离子注入的工艺窗口要求，因此，可能造成PMOS区被不当地注入离子，造成器件性能下降。步骤E4：剥离去除离子注入掩膜601。形成的图形如图1D所示。在现有技术中，在完成上述对PMOS区进行离子注入的步骤之后，还可以重复上述过程，完成对NMOS区的离子注入。当然，NMOS区和PMOS区的离子注入的先后顺序，可以对调。在现有的上述半导体器件的制造方法中，该直接在前端器件上以图形化的光刻胶层作为离子注入掩膜的方式，随着器件尺寸不断缩小，往往导致光刻工艺窗口过小，并且很容易造成器件不良，已经难以满足实际工业生产的需要。因此，为了解决上述问题，需要提出一种新的半导体器件的制造方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种半导体器件的制造方法，该方法包括：步骤S101：提供前端器件，在所述前端器件上依次形成过渡层、硬掩膜层和光刻胶层；步骤S102：对所述过渡层、硬掩膜层和光刻胶层进行构图处理，形成位于所述前端器件的非离子注入区上方的包括图形化的过渡层的离子注入掩膜；步骤S103：利用所述离子注入掩膜对所述前端器件进行离子注入；步骤S104：去除所述离子注入掩膜。在步骤S102中，该离子注入掩膜可以仅包括图形化的过渡层，也可以在包括图形化的过渡层的基础上还包括图形化的硬掩膜层；在此不做限定。其中，所述过渡层的材料为有机材料。其中，所述过渡层的材料为底部抗反射层材料。其中，所述离子注入掩膜包括图形化的过渡层和图形化的硬掩膜层，所述步骤S102包括：步骤S1021：对所述光刻胶层进行构图，形成位于所述前端器件的非离子注入区上方的图形化的光刻胶层；步骤S1022：以所述图形化的光刻胶层为掩膜对所述硬掩膜层进行刻蚀，去除所述硬掩膜层位于所述图形化的光刻胶层覆盖的区域以外的部分，形成图形化的硬掩膜层；步骤S1023：以所述图形化的硬掩膜层为掩膜对所述过渡层进行刻蚀，去除所述过渡层位于所述图形化的硬掩膜层覆盖的区域以外的部分，形成图形化的过渡层。其中，在所述步骤S1023中，在对所述过渡层进行刻蚀的过程中，所述图形化的光刻胶层被刻蚀去除。其中，所述离子注入掩膜仅包括图形化的过渡层，所述步骤S102包括：步骤S1021’：对所述光刻胶层进行构图，形成位于所述前端器件的非离子注入区上方的图形化的光刻胶层；步骤S1022’：以所述图形化的光刻胶层为掩膜对所述硬掩膜层进行刻蚀，去除所述硬掩膜层位于所述图形化的光刻胶层覆盖的区域以外的部分，形成图形化的硬掩膜层；步骤S1023’：以所述图形化的硬掩膜层为掩膜对所述过渡层进行刻蚀，去除所述过渡层位于所述图形化的硬掩膜层覆盖的区域以外的部分，形成图形化的过渡层；并且，在对所述过渡层进行刻蚀的过程中，所述图形化的光刻胶层被刻蚀去除；步骤S1024’：刻蚀去除所述图形化的硬掩膜层。其中，所述步骤S104包括：步骤S1041：形成覆盖所述前端器件的离子注入区和所述离子注入掩膜的牺牲层；步骤S1042：去除所述牺牲层位于所述图形化的过渡层上方的部分以及所述图形化的硬掩膜；步骤S1043：去除所述牺牲层剩余的部分以及所述图形化的过渡层。其中，所述牺牲层的材料为有机材料。其中，所述牺牲层的材料为底部抗反射层材料。其中，所述牺牲层的材料与所述过渡层的材料相同。其中，在所述步骤S1042中所采用的去除方法为干法刻蚀。其中，所述步骤S1043包括：通过灰化工艺去除所述牺牲层剩余的部分和所述图形化的过渡层。其中，在所述步骤S1043中，在通过灰化工艺去除所述牺牲层剩余的部分和所述图形化的过渡层之后，还包括对所述前端器件进行湿法刻蚀去除灰化残留物的步骤。其中，所述步骤S103完成的是对所述前端器件的PMOS区的离子注入；并且，所述方法还包括步骤S105：以与所述步骤S101至步骤S104相同的方式，完成对所述前端器件的NMOS区的离子注入；或者，所述步骤S103完成的是对所述前端器件的NMOS区的离子注入；并且，所述方法还包括步骤S105：以与所述步骤S101至步骤S104相同的方式，完成对所述前端器件的PMOS区的离子注入。本专利技术的半导体器件的制造方法，通过形成包括图形化的过渡层的离子注入掩膜来进行离子注入工艺，获得了较宽的工艺窗口，提高了半导体器件的良率。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1A为现有技术中半导体器件的制造方法步骤E1形成的图形的剖视图；图1B为现有技术中半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S101：提供前端器件，在所述前端器件上依次形成过渡层、硬掩膜层和光刻胶层；步骤S102：对所述过渡层、硬掩膜层和光刻胶层进行构图处理，形成位于所述前端器件的非离子注入区上方的包括图形化的过渡层的离子注入掩膜；步骤S103：利用所述离子注入掩膜对所述前端器件进行离子注入；步骤S104：去除所述离子注入掩膜。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S101：提供前端器件，在所述前端器件上依次形成过渡层、硬掩膜层和光刻胶层，所述过渡层起到平坦化的作用，保证在所述过渡层上形成的所述硬掩膜层的平坦性；步骤S102：对所述过渡层、硬掩膜层和光刻胶层进行构图处理，形成位于所述前端器件的非离子注入区上方的包括图形化的过渡层的离子注入掩膜；步骤S103：利用所述离子注入掩膜对所述前端器件进行离子注入；步骤S104：去除所述离子注入掩膜。2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述过渡层的材料为有机材料。3.如权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述过渡层的材料为底部抗反射层材料。4.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述离子注入掩膜包括图形化的过渡层和图形化的硬掩膜层，所述步骤S102包括：步骤S1021：对所述光刻胶层进行构图，形成位于所述前端器件的非离子注入区上方的图形化的光刻胶层；步骤S1022：以所述图形化的光刻胶层为掩膜对所述硬掩膜层进行刻蚀，去除所述硬掩膜层位于所述图形化的光刻胶层覆盖的区域以外的部分，形成图形化的硬掩膜层；步骤S1023：以所述图形化的硬掩膜层为掩膜对所述过渡层进行刻蚀，去除所述过渡层位于所述图形化的硬掩膜层覆盖的区域以外的部分，形成图形化的过渡层。5.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在所述步骤S1023中，在对所述过渡层进行刻蚀的过程中，所述图形化的光刻胶层被刻蚀去除。6.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述离子注入掩膜仅包括图形化的过渡层，所述步骤S102包括：步骤S1021’：对所述光刻胶层进行构图，形成位于所述前端器件的非离子注入区上方的图形化的光刻胶层；步骤S1022’：以所述图形化的光刻胶层为掩膜对所述硬掩膜层进行刻蚀，去除所述硬掩膜层位于所述图形化的光刻胶层覆盖的区域以外的部分，形成图形化的硬掩膜层；步骤S1023’：以所述图形化的硬...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬江，张海洋，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31