本申請涉及半導(dǎo)體，具體地，涉及一種膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、刻蝕工藝是選擇性地從半導(dǎo)體材料中去除不需要的部分以達到集成電路芯片制造要求的工藝過程。光刻和濕法刻蝕工藝的結(jié)合被應(yīng)用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中制造晶體管和集成電路芯片。借助光刻工藝，在半導(dǎo)體材料表面定義光刻膠的圖案，再通過刻蝕將器件和電路設(shè)計的圖案轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體材料上。

2、集成電路芯片制造主要依賴濕法刻蝕工藝。但是，濕法刻蝕為各向同性刻蝕，在縱向刻蝕的同時，橫向也同時發(fā)生刻蝕，側(cè)向刻蝕會導(dǎo)致刻蝕圖案的精度下降，即發(fā)生關(guān)鍵尺寸損失（critical?dimension/cd?loss）。而隨著半導(dǎo)體器件的最小特征尺寸逐漸減小，刻蝕圖案的精度下降尤為明顯。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本申請的目的在于提供膜層的窗口的形成方法膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，解決濕法刻蝕的側(cè)向刻蝕的問題。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法，包括：在半導(dǎo)體層上形成具有初始圖案的硬掩模層；形成膜層，所述膜層的第一部分位于所述硬掩模層上，所述膜層的第二部分填充硬掩模層的窗口部分；以及去除所述膜層的第一部分以及所述硬掩模層，保留所述膜層的第二部分；其中，所述膜層剩余的第二部分具有與所述初始圖案互補的目標圖案，具有初始圖案的硬掩模層的線寬限定所述膜層的第二部分的開口尺寸。

3、可選地，在半導(dǎo)體層上形成具有初始圖案的硬掩模層的方法包括：在半導(dǎo)體層上依次形成保護層和硬掩模層；在硬掩模層上形成圖案化的抗蝕劑層；經(jīng)由圖案化的抗蝕劑層刻蝕硬掩模層，以形成具有初始圖案的硬掩模層；以及經(jīng)由硬掩模層圖案化保護層；其中，采用干法刻蝕工藝刻蝕硬掩模層，干法刻蝕過程中，所述保護層作為半導(dǎo)體層的保護層。

4、可選地，所述保護層和所述硬掩模層具有不同的刻蝕選擇比，采用濕法刻蝕工藝圖案化所述保護層。

5、可選地，圖案化所述保護層過程中，所述保護層的側(cè)壁產(chǎn)生凹陷，圖案化之后的保護層具有與所述硬掩模層相同的圖案，且圖案化的保護層的線寬小于圖案化的硬掩模層的線寬。

6、可選地，采用apcvd工藝形成所述膜層，所述膜層的第二部分的側(cè)壁與所述硬掩模層的側(cè)壁接觸，所述膜層的第二部分的側(cè)壁與所述保護層的側(cè)壁之間經(jīng)由凹陷間隔。

7、可選地，所述膜層的第一部分和第二部分之間具有高度差，采用化學(xué)機械拋光工藝去除所述膜層的第一部分以及所述硬掩模層。

8、可選地，化學(xué)機械拋光在暴露出所述保護層且剩余的第二部分與所述保護層的頂部齊平時停止。

9、可選地，還包括去除所述保護層的步驟，所述保護層和所述膜層具有不同的刻蝕選擇比，采用濕法刻蝕工藝去除所述保護層。

10、可選地，所述保護層為氧化層，所述硬掩模層為氮化層，所述膜層為氮化層。

11、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：半導(dǎo)體層；以及采用上述的膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法形成的膜層，所述膜層位于半導(dǎo)體層上，且所述膜層具有目標圖案。

12、本申請意想不到的技術(shù)效果是：

13、本申請實施例的膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法中，形成具有初始圖案的硬掩模層，并且經(jīng)由硬掩模層形成膜層，其中，膜層的第一部分位于所述硬掩模層上，膜層的第二部分填充硬掩模層的窗口部分，去除膜層的第一部分之后，剩余的第二部分具有與初始圖案互補的目標圖案，且具有初始圖案的硬掩模層的線寬限定所述膜層的第二部分的開口尺寸。本實施例通過硬掩模層定義膜層的第二部分的圖案，且通過具有初始圖案的硬掩模層的線寬限定所述膜層的第二部分的開口尺寸，解決了濕法刻蝕工藝的側(cè)向刻蝕的影響，保證了膜層的窗口的尺寸精確性。

14、在優(yōu)選的實施例中，采用干法刻蝕形成具有初始圖案的硬掩模層，以保證硬掩模層的線寬的精確性。

15、在優(yōu)選的實施例中，在形成圖案化的硬掩模層之前形成保護層，以防止干法刻蝕過程對半導(dǎo)體層造成損傷。

16、在優(yōu)選的實施例中，形成膜層之前，經(jīng)由硬掩模層圖案化保護層，以防止保護層對形成的膜層的第二部分造成影響。

17、進一步地，硬掩模層與保護層之間具有不同的刻蝕選擇比，采用濕法刻蝕圖案化保護層，以防止對半導(dǎo)體層造成損傷。

18、在優(yōu)選的實施例中，采用apcvd工藝形成膜層，其中，半導(dǎo)體層的第二部分填充硬掩模層的窗口，所述膜層的第二部分具有目標圖案，且目標圖案與所述硬掩模層的初始圖案互補。本實施例利用沉積工藝的特性，形成半導(dǎo)體層的第二部分，相對于濕法刻蝕，本實施例不會受到側(cè)向刻蝕的影響，保證了膜層中窗口尺寸的準確性。

19、在優(yōu)選的實施例中，利用膜層的第一部分和第二部分之間的高度差，以及化學(xué)機械拋光工藝的特性，采用化學(xué)機械拋光工藝去除所述膜層的第一部分以及所述硬掩模層，而至少部分的第二部分得以保留，并且膜層的第二部分的尺寸不會受到影響。

20、在優(yōu)選的實施例中，采用濕法刻蝕工藝去除所述保護層，避免對半導(dǎo)體層造成損傷，且由于保護層和膜層之間具有較高的刻蝕選擇比，大大改善了濕法刻蝕過程中側(cè)向刻蝕的問題，以保證了膜層的開口尺寸。

技術(shù)特征：

1.一種膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法，其中，在半導(dǎo)體層上形成具有初始圖案的硬掩模層的方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法，其中，所述保護層和所述硬掩模層具有不同的刻蝕選擇比，采用濕法刻蝕工藝圖案化所述保護層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法，其中，圖案化所述保護層過程中，所述保護層的側(cè)壁產(chǎn)生凹陷，圖案化之后的保護層具有與所述硬掩模層相同的圖案，且圖案化的保護層的線寬小于圖案化的硬掩模層的線寬。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法，其中，采用apcvd工藝形成所述膜層，所述膜層的第二部分的側(cè)壁與所述硬掩模層的側(cè)壁接觸，所述膜層的第二部分的側(cè)壁與所述保護層的側(cè)壁之間經(jīng)由凹陷間隔。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法，其中，所述膜層的第一部分和第二部分之間具有高度差，采用化學(xué)機械拋光工藝去除所述膜層的第一部分以及所述硬掩模層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法，其中，化學(xué)機械拋光在暴露出所述保護層且剩余的第二部分與所述保護層的頂部齊平時停止。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法，其中，還包括去除所述保護層的步驟，所述保護層和所述膜層具有不同的刻蝕選擇比，采用濕法刻蝕工藝去除所述保護層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法，其中，所述保護層為氧化層，所述硬掩模層為氮化層，所述膜層為氮化層。

10.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，膜層圖案的轉(zhuǎn)移方法包括在半導(dǎo)體層上形成具有初始圖案的硬掩模層；形成膜層，所述膜層的第一部分位于所述硬掩模層上，所述膜層的第二部分填充硬掩模層的窗口部分；以及去除所述膜層的第一部分以及所述硬掩模層，保留所述膜層的第二部分；其中，所述膜層剩余的第二部分具有與所述初始圖案互補的目標圖案，具有初始圖案的硬掩模層的線寬限定所述膜層的第二部分的開口尺寸。本申請實施例解決了濕法刻蝕工藝的側(cè)向刻蝕的影響，保證了膜層的窗口的尺寸精確性。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇爍洋,周儒領(lǐng),陳宗義,宋富冉
受保護的技術(shù)使用者：晶芯成（北京）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9