[发明专利]一种基于双图案的半导体器件及其制造方法、电子装置

说明书

本发明涉及一种基于双图案的半导体器件及其制造方法、电子装置，所述方法包括步骤S1：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有掩膜叠层，所述掩膜叠层包括位于最上方的图案化的含硅光刻胶层；步骤S2：选用氧基等离子体对所述含硅光刻胶层进行氧化处理，以在所述含硅光刻胶层的表面形成氧化物层，同时未被氧化的所述含硅光刻胶层形成光刻胶核；步骤S3：回蚀刻所述氧化物层，以露出所述光刻胶核；步骤S4：去除所述光刻胶核，以在所述氧化物层中形成开口；步骤S5：以所述氧化物层为掩膜蚀刻所述半导体衬底，将图案转移至所述半导体衬底中。本发明的优点在于：(1)本发明制备得到的图案的侧壁性能更好，避免了沉积CVD膜对光刻胶的侧壁的应力。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，本发明涉及一种基于双图案的半导体器件及其制造方法、电子装置。

背景技术

随着对高容量的半导体存储装置需求的日益增加，半导体存储装置的集成密度受到人们的关注，为了增加半导体存储装置的集成密度，现有技术中采用了许多不同的方法，随着半导体器件尺寸的不断缩小，双图案技术(Double-Patterning，DP)正作为一种解决途径在器件制备过程中得到广泛的接受和应用。

双图案技术(Double-Patterning，DP)通过节距碎片(pitch fragmentation)克服了K1限制，从而被广泛的用于半导体器件的制备中。目前在双图案技术(Double-Patterning，DP)技术中有自对准双图案(Self-aligned double patterning，SADP)、光刻-蚀刻-光刻-蚀刻(Litho-Etch-Litho-Etch，LELE)以及冻结涂层蚀刻(Litho-Freeze-Litho，LFL)。

在器件制备过程中选用哪种技术，需要综合考虑每种技术的灵活性、适用性以及成本的高低进行选择。其中自对准双图案技术(Self-aligned double patterning，SADP)在实现最小间距的蚀刻能力超出了对该方法的期待。

在SADP过程中通常选用光刻胶并图案化作为双图案中的核(core)，对选用低温沉积方法在所述光刻胶核上形成间隙壁层，在沉积过程中所述间隙壁层对所述光刻胶核产生一定的应力，导致光刻胶核的侧壁性能降低，甚至发生变形，从而对图案的转移造成影响，最终影响器件的性能和良率。

因此，需要对目前所述SADP方法作进一步的改进，以便消除上述问题，提高器件的性能和良率。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明为了克服目前存在问题，提供了一种基于双图案的半导体器件的制造方法，包括：

步骤S1：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有掩膜叠层，所述掩膜叠层包括位于最上方的图案化的含硅光刻胶层；

步骤S2：选用氧基等离子体对所述含硅光刻胶层进行氧化处理，以在所述含硅光刻胶层的表面形成氧化物层，同时未被氧化的所述含硅光刻胶层形成光刻胶核；

步骤S3：回蚀刻所述氧化物层，以露出所述光刻胶核；

步骤S4：去除所述光刻胶核，以在所述氧化物层中形成开口；

步骤S5：以所述氧化物层为掩膜蚀刻所述半导体衬底，将图案转移至所述半导体衬底中。

可选地，在所述步骤S2中，所述氧基等离子体对所述含硅光刻胶层进行氧化处理的离子扩散角为-70°～70°。

可选地，在所述步骤S2中，在所述氧化处理之后，在所述含硅光刻胶层的表面形成交联氧化物层SiO_x。