半导体元件图案的形成方法技术

本发明专利技术公开一种半导体元件图案的形成方法，包括：提供一基底材料层具有一第一区域和第二区域；设置多个第一芯轴于基底材料层上方并对应于第一区域；设置多个第二芯轴于基底材料层上方并对应于第二区域；形成第一侧壁间隔物于第一芯轴的侧壁，且形成第二侧壁间隔物于第二芯轴的侧壁，其中该些第一侧壁间隔物形成一第一图案，该些第二侧壁间隔物形成一第二图案，且位于相邻两第二芯轴之间的第二侧壁间隔物彼此相互融合；和转移包括该些第一侧壁间隔物的第一图案和该些第二侧壁间隔物的第二图案至基底材料层，以形成一图案化基底材料层。

【技术实现步骤摘要】
半导体元件图案的形成方法
本专利技术涉及一种图案形成方法，且特别是涉及可产生易辨识图案的一种半导体元件图案的形成方法。
技术介绍
近年来半导体装置尺寸日益减小。对半导体技术来说，持续缩小半导体结构尺寸、改善速率、增进效能、提高密度及降低每单位集成电路的成本，成为半导体技术重要的发展目标。随着半导体装置尺寸的缩小，装置的电子特性也必须维持甚至是加以改善，以符合市场上对应用电子产品的要求。例如，半导体装置的各层结构与所属元件如有缺陷或损伤，会对装置的电子特性造成无法忽视的影响，因此是制造半导体装置需注意的重要问题之一。以一半导体元件的图案制作工艺例如鳍式场效晶体管制作工艺(FinFETprocess)为例，通常使用一侧壁图像转移(asidewallimagetransfer，SIT)制作工艺来制作鳍状结构。其中芯轴的图案用来定义出主动区域中相关元素(例如鳍部)以及周边区域的切割道的相关标示图案。现有芯轴布局设计中，刻痕图案的边界太小以致于光学传感器进行检测时有难度，而此问题在制作小尺寸的半导体元件时会变得更加严重。制作工艺中辨识度不佳的标示图案恐会影响产品良率。
技术实现思路
本专利技术提供一种半导体元件图案的形成方法，可提高形成的待检测图案的辨识度。根据一实施例，提出一种半导体元件图案的形成方法，包括：提供一基底材料层具有一第一区域和第二区域；设置多个第一芯轴于基底材料层上方并对应于第一区域；设置多个第二芯轴于基底材料层上方并对应于第二区域；形成第一侧壁间隔物于第一芯轴的侧壁，且形成第二侧壁间隔物于第二芯轴的侧壁，其中该些第一侧壁间隔物形成一第一图案，该些第二侧壁间隔物形成一第二图案，且位于相邻两第二芯轴之间的第二侧壁间隔物彼此相互融合(merge)；和转移包括该些第一侧壁间隔物的第一图案和该些第二侧壁间隔物的第二图案至基底材料层，以形成一图案化基底材料层。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。然而，本专利技术的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。附图说明图1A～图1G为本专利技术一实施例的一种半导体元件图案的形成方法的示意图；图2为本专利技术其中一种应用例的辨识图案上视图；图3为本专利技术其中一种应用例中多个第二芯轴的上视图；图4A为本专利技术另一种应用例中多个第二芯轴的上视图；图4B为沿着图4A中线段4B-4B所示的第二芯轴的另一结构示意图。符号说明A1：第一区域A2、A2’：第二区域11：基底材料层11’：图案化基底材料层131-133：第一芯轴131a-133a：第一芯轴的上表面141-143、441、442、443、444、445、446：第二芯轴141a-143a：第二芯轴的上表面443g、444g：第二芯轴的小区段S1：第一间隙S2：第二间隙CD1：第一临界尺寸CD2：第二临界尺寸15：间隔材料层t1：间隔材料层的厚度17：空隙填充层17’：空隙填充图案17a：空隙填充图案的上表面151-153、36、46：第一侧壁间隔物151a-153a：第一侧壁间隔物的上表面161-163：第二侧壁间隔物161a-163a：第二侧壁间隔物的上表面18：第一沟槽19：第二沟槽t2：第二沟槽的宽度B1：第一区块B2：第二区块B3：第三区块M2-1：第二芯轴的第一群组M2-2：第二芯轴的第二群组M2-3：第二芯轴的第三群组D1：第一方向D2：第二方向具体实施方式以下所公开的内容中，配合附图以详细说明实施例所提出的一种图案形成方法，特别是有关于可以产生容易辨识图案的一种半导体元件图案的形成方法。实施例的形成方法可应用于许多不同态样的半导体元件例如是(但不限制是)鳍式场效晶体管制作工艺或是其他制作工艺中的图案辨识，使预定区域的图案例如周边区域或切割道区域(scribelineregion)的相关标示图案(alignmentmarks)在形成后能变得更显著，例如标示图案宽度增加，以便光学传感器进行检测时可更容易地检测到形成图案。因此，应用本专利技术实施例的方法，可得到良好的临界尺寸(criticaldimension，CD)控制，进而提高形成的待检测图案的辨识度，以维持高产品良率。本专利技术实施例的方法特别适合应用于小尺寸半导体元件制作工艺或特征元件缩小的半导体装置中，以提升更微细的待检测图案的辨识度。以下是参照所附的附图叙述本专利技术其中几组实施态样，以说明相关形成方法与构型。相关的步骤与结构细节例如可应用的步骤、相关层别与材料和元素(ex:芯轴)空间配置等内容如下面实施例内容所述，但本专利技术并非仅限于所述态样。本专利技术并非显示出所有可能的实施例。实施例中相同或类似的标号用以标示相同或类似的部分。再者，未于本专利技术提出的其他实施态样也可能可以应用。相关领域者可在不脱离本专利技术的精神和范围内对实施例的结构加以变化与修饰，以符合实际应用所需。而附图已简化以利清楚说明实施例的内容，附图上的尺寸比例并非按照实际产品等比例绘制。因此，说明书和图示内容仅作叙述实施例之用，而非作为限缩本专利技术保护范围之用。再者，说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰权利要求的元件，其本身并不意含及代表该请求元件有任何之前的序数，也不代表某一请求元件与另一请求元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一请求元件得以和另一具有相同命名的请求元件能作出清楚区分。图1A～图1G绘示根据本专利技术一实施例的一种半导体元件图案的形成方法。在一实施例中，是以两个区域(例如第一区域A1和第二区域A2)中的布局如芯轴图案设计为示例，提出示例说明，但不因而限制实际应用本专利技术时的图案布局。如图1A所示，提供一基底材料层(basemateriallayer)11，且基底材料层11具有例如第一区域A1和第二区域A2；并设置多个第一芯轴(firstmandrels)例如131-133与多个第二芯轴(secondmandrels)141-143于基底材料层11上方，且第一芯轴131-133对应于第一区域A1，第二芯轴141-143对应于第二区域A2。其中，相邻的两第一芯轴(例如第一芯轴131和132)之间具有第一间隙(firstspacing)S1，相邻的两第二芯轴(例如第二芯轴141和142)之间具有第二间隙(secondspacing)S2。附图仅绘示其中一种实施态样。当然，根据实际应用条件所需，可以修饰或变化第一芯轴之间的间距以及第二芯轴之间的间距；例如，相邻的第一芯轴之间的间距可以相同或不同，相邻的第二芯轴之间的间距可以相同或不同；再者，实施例的第一间隙S1可能大于、基本上等于或是小于第二间隙S2。再者，第一芯轴之一者(例如第一芯轴132)在沿着Y方向上具有第一临界尺寸(firstcriticaldimension)CD1，第二芯轴之一者(例如第二芯轴142)在沿着Y方向上具有第二临界尺寸(secondcriticaldimension)，CD2，根据实际应用条件所需可以修饰或变化各芯轴的临界尺寸，且第一临界尺寸(ex:CD1)可能大于、基本上等于或是小于第二临界尺寸(ex:CD2)。第一间隙S1、第二间隙S2、第一临界尺寸与第二临界尺寸之间的变化只要能使之后形成于第二芯轴之间的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体元件图案的形成方法，包括：提供一基底材料层具有一第一区域和第二区域；设置多个第一芯轴于该基底材料层上方并对应于该第一区域；设置多个第二芯轴于该基底材料层上方并对应于该第二区域；形成第一侧壁间隔物于该些第一芯轴的侧壁，且形成第二侧壁间隔物于该些第二芯轴的侧壁，其中该些第一侧壁间隔物形成一第一图案，该些第二侧壁间隔物形成一第二图案，且位于相邻两该些第二芯轴之间的该些第二侧壁间隔物彼此相互融合；和转移包括该些第一侧壁间隔物的该第一图案和该些第二侧壁间隔物的该第二图案至该基底材料层，以形成一图案化基底材料层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体元件图案的形成方法，包括：提供一基底材料层具有一第一区域和第二区域；设置多个第一芯轴于该基底材料层上方并对应于该第一区域；设置多个第二芯轴于该基底材料层上方并对应于该第二区域；形成第一侧壁间隔物于该些第一芯轴的侧壁，且形成第二侧壁间隔物于该些第二芯轴的侧壁，其中该些第一侧壁间隔物形成一第一图案，该些第二侧壁间隔物形成一第二图案，且位于相邻两该些第二芯轴之间的该些第二侧壁间隔物彼此相互融合；和转移包括该些第一侧壁间隔物的该第一图案和该些第二侧壁间隔物的该第二图案至该基底材料层，以形成一图案化基底材料层。2.如权利要求1所述的形成方法，还包括：在转移该第一图案与该第二图案之前，先移除该些第一侧壁间隔物和该些第二侧壁间隔物。3.如权利要求1所述的形成方法，其中该图案化基底材料层包括：多个第一沟槽设置于该第一区域且对应于该第一图案；和多个第二沟槽设置于该第二区域且对应于该第二图案。4.如权利要求3所述的形成方法，其中各该些第二沟槽的宽度大于各该些第一沟槽的宽度。5.如权利要求1所述的形成方法，其中于相邻两该些第一芯轴之间的一第一间隙大于相邻两该些第二芯轴之间的一第二间隙。6.如权利要求5所述的形成方法，其中该第二间隙的宽度不超过该些第一侧壁间隔物之一者的两倍厚度。7.如权利要求5所述的形成方法，其中该第二间隙的宽度等于该些第一侧壁间隔物之一者的厚度。8.如权利要求1所述的形成方法，其中该些第一芯轴之一者具有一第一临界尺寸，该些第二芯轴之一者具有一第二临界尺寸，且该第一临界尺寸等于该第二临界尺寸。9.如权利要求1所述的形成方法，其中该些第一芯轴之一者具有一第一临界尺寸，该些第二芯轴之一者具有一第二临界尺寸，且该第一临界尺寸小于该第二临界尺寸。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恩铨，童宇诚，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71