一种改善SDB刻蚀工艺及负载效应的方法技术

本发明专利技术提供一种改善SDB刻蚀工艺及负载效应的方法，提供位于基底上相互间隔分布的多个条形结构，分布在基底上的多个条形结构形成稀疏区和密集区；条形结构的顶部设有氧化硅，氧化硅顶部设有氮化硅；用SiO2填充条形结构之间的空隙以覆盖条形结构顶部的氮化硅，形成SiO2层，并且形成的SiO2层在所述稀疏区的厚度小于密集区的厚度；之后在SiO2层上旋涂第一SOC层以降低稀疏区上表面和密集区上表面的高度差；以条形结构顶部的氮化硅为刻蚀停止层进行平坦化工艺；在平坦化后的SiO2层上依次覆盖第二SOC层、硅的无机材料层和光刻胶层；在条形结构上刻蚀形成SDB沟槽；在SDB沟槽中填充SiO2，填充后条形结构顶部的氮化硅被覆盖；以条形结构顶部的氮化硅为刻蚀停止层对填充后的SiO2进行平坦化。行平坦化。行平坦化。

【技术实现步骤摘要】
一种改善SDB刻蚀工艺及负载效应的方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种改善SDB刻蚀工艺及负载效应的方法。

技术介绍

[0002]在14nm SDB Etch(Single Diffusion Break)工艺技术中，通过沿着栅极方向切断扩散区Fin形成浅沟槽隔离，最终得到集成度更高的半导体器件。由于图形Fin经过Fin Fine cut(精致的切割)和Fin coarse Cut(粗糙的切割)后会致使Fin存在不同密度区域，导致SDB制程中光阻材料存在不同厚度负载效应，在蚀刻量固定的情况下造成SDB区域沟槽深度存在差异，同时SOC(碳涂层)作为软的硬掩膜soft HM(Hard Mask)，Fin与Fin之间SOC损失严重，在SDB蚀刻过程中不能有效保护Fin的CD(关键尺寸)。
[0003]因此需要提出一种新的方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种改善SDB刻蚀工艺及负载效应的方法，用于解决现有技术中由于的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种改善SDB刻蚀工艺及负载效应的方法，该方法至少包括以下步骤：
[0006]步骤一、提供位于基底上相互间隔分布的多个条形结构，分布在所述基底上的所述多个条形结构形成稀疏区和密集区；所述条形结构的顶部设有氧化硅，氧化硅顶部设有氮化硅；
[0007]步骤二、用SiO2填充所述条形结构之间的空隙以覆盖所述条形结构顶部的氮化硅，形成SiO2层，并且形成的所述SiO2层在所述稀疏区的厚度小于所述密集区的厚度；之后在所述SiO2层上旋涂第一SOC层以降低所述稀疏区上表面和所述密集区上表面的高度差；
[0008]步骤三、以所述Fin结构顶部的氮化硅为刻蚀停止层进行平坦化工艺；
[0009]步骤四、在平坦化后的SiO2层上依次覆盖第二SOC层、硅的无机材料层和光刻胶层；
[0010]步骤五、在所述条形结构上刻蚀形成SDB沟槽；
[0011]步骤六、在所述SDB沟槽中填充SiO2，填充后所述Fin结构顶部的氮化硅被覆盖；
[0012]步骤七、以所述条形结构顶部的氮化硅为刻蚀停止层对填充后的SiO2进行平坦化。
[0013]优选地，步骤一中由所述多个条形结构分布形成的稀疏区是通过将密集区的条形结构去除一部分形成稀疏分布的区域。
[0014]优选地，步骤二中通过化化学气相沉积法制备SiO2以填充所述条形结构之间的空隙并填充至覆盖所述条形结构顶部的氮化硅。
[0015]优选地，步骤三中的所述平坦化工艺通过低选择比刻蚀进行。
[0016]优选地，步骤五中采用干法刻蚀形成所述SDB沟槽。
[0017]优选地，步骤六中采用化学气相沉积法在所述SDB沟槽中填充SiO2。
[0018]优选地，步骤七中采用化学机械研磨法对填充后的SiO2进行平坦化。
[0019]如上所述，本专利技术的改善SDB刻蚀工艺及负载效应的方法，具有以下有益效果：本专利技术利用化学气相沉积法较好的填充性能来制备氧化硅，再旋涂SOC降低图形高低差区域，之后利用低选择比的蚀刻以氮化硅为刻蚀停止层进行平坦化，使用三层光阻材料定义SDB刻蚀区域。本专利技术首先以平坦化工艺降低图形高低差，改善SDB沟槽深度差异，同时氧化硅作为介质层相对于SOC在蚀刻过程中损失减少，能够有效保护Fin CD。
附图说明
[0020]图1至图11显示为本专利技术的改善的SDB刻蚀工艺及负载效应的方法各步骤形成的结构示意图；
[0021]图12显示为本专利技术改善SDB刻蚀工艺及负载效应的方法流程图。
具体实施方式
[0022]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0023]请参阅图1至图12。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0024]本专利技术提供一种改善SDB刻蚀工艺及负载效应的方法，如图12所示，图12显示为本专利技术的改善SDB刻蚀工艺及负载效应的方法流程图，该方法至少包括以下步骤：
[0025]步骤一、提供位于基底上相互间隔分布的多个条形结构，分布在所述基底上的所述多个条形结构形成稀疏区和密集区；所述条形结构的顶部设有氧化硅，氧化硅顶部设有氮化硅；
[0026]本专利技术进一步地，本实施例的步骤一中由所述多个条形结构分布形成的稀疏区是通过将密集区的条形结构去除一部分形成稀疏分布的区域。本专利技术的步骤一中的所述条形结构为Fin结构，其中每个所述Fin结构的长度方向是沿水平面的一个方向延伸，其高度方向是在纵向延伸。也就是传统半导体结构中的鳍式结构。
[0027]如图1所示，图1显示为本专利技术中沿纵向间隔分布于基底上的Fin结构的纵向结构剖面图。
[0028]该步骤一提供位于基底01上相互间隔分布的多个Fin结构02，分布在所述基底01上的所述多个Fin结构02形成所述稀疏区和所述密集区；所述Fin结构02的顶部设有氧化硅03，氧化硅03顶部设有氮化硅04；本实施例的步骤一中由所述多个Fin结构02分布形成的稀疏区是通过将密集区的Fin结构去除一部分形成稀疏分布的区域。也就是说，最初分布在基底上的Fin结构都形成的是密集区，之后将部分密集区中的Fin结构经过切割形成如图1中
所示的稀疏区。
[0029]步骤二、用SiO2填充所述条形结构之间的空隙以覆盖所述条形结构顶部的氮化硅，形成SiO2层，并且形成的所述SiO2层在所述稀疏区的厚度小于所述密集区的厚度；之后在所述SiO2层上旋涂第一SOC层以降低所述稀疏区上表面和所述密集区上表面的高度差；
[0030]本专利技术进一步地，本实施例的步骤二中通过化化学气相沉积法制备SiO2以填充所述条形结构之间的空隙并填充至覆盖所述条形结构顶部的氮化硅。
[0031]本专利技术的步骤二中的所述条形结构为Fin结构，其中每个所述Fin结构的长度方向是沿水平面的一个方向延伸，其高度方向是在纵向延伸。也就是传统半导体结构中的鳍式结构。
[0032]如图1所示，该步骤二用SiO2填充所述Fin结构之间的空隙以覆盖所述Fin结构顶部的氮化硅，形成SiO2层05，并且形成的所述SiO2层05在所述稀疏区的厚度小于所述密集区的厚度；由图1可知，也就是说，覆盖在所述稀疏区上的所述SiO2层05的上表面的高度小于覆盖在所述密集区上的所述SiO2层05的上表面的高度。
[0033]本实施例的步骤二中通过化化学气相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善SDB刻蚀工艺及负载效应的方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：步骤一、提供位于基底上相互间隔分布的多个条形结构，分布在所述基底上的所述多个条形结构形成稀疏区和密集区；所述条形结构的顶部设有氧化硅，氧化硅顶部设有氮化硅；步骤二、用SiO2填充所述条形结构之间的空隙以覆盖所述条形结构顶部的氮化硅，形成SiO2层，并且形成的所述SiO2层在所述稀疏区的厚度小于所述密集区的厚度；之后在所述SiO2层上旋涂第一SOC层以降低所述稀疏区上表面和所述密集区上表面的高度差；步骤三、以所述条形结构顶部的氮化硅为刻蚀停止层进行平坦化工艺；步骤四、在平坦化后的SiO2层上依次覆盖第二SOC层、硅的无机材料层和光刻胶层；步骤五、在所述条形结构上刻蚀形成SDB沟槽；步骤六、在所述SDB沟槽中填充SiO2，填充后所述条形结构顶部的氮化硅被覆盖；步骤七、以所述条形结构顶部的氮化硅为刻蚀停止层对填充后的SiO2进行平坦化。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张发荫，朱轶铮，陆连，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：