[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

一种半导体器件及其形成方法，方法包括：提供待刻蚀层，待刻蚀层包括若干分立的第一区和若干分立的第二区，第一区和第二区沿第一方向相间排布，相邻的第一区和第二区邻接；在待刻蚀层的第一区和第二区上形成第一掩膜层；在第一区的第一掩膜层上形成顶层掩膜层，顶层掩膜层在第一掩膜层表面的投影图形在第二方向分割第一区的第一掩膜层，且顶层掩膜层还沿第一方向延伸至第二区上，第二方向垂直于第一方向；以所述顶层掩膜层为掩膜，刻蚀去除顶层掩膜层两侧第一区的部分第一掩膜层，在第一区的第一掩膜层中形成第一槽，且使位于顶层掩膜层底部的第一区第一掩膜层形成分割掩膜层。所述半导体器件的性能得到提高。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

在半导体器件制造的工艺中，通常利用光刻工艺将掩膜版上的图形转移到衬底上。光刻过程包括：提供衬底；在衬底上形成光刻胶；对所述光刻胶进行曝光和显影，形成图案化的光刻胶，使得掩膜版上的图案转移到光刻胶中；以图案化的光刻胶为掩膜对衬底进行刻蚀，使得光刻胶上的图案转印到衬底中；去除光刻胶。

随着半导体器件尺寸的不断缩小，光刻关键尺寸逐渐接近甚至超出了光刻的物理极限，由此给光刻技术提出了更加严峻的挑战。双重构图技术的基本思想是通过两次构图形成最终的目标图案，以克服单次构图不能达到的光刻极限。

然而，现有的图形化工艺的可靠性较差。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体器件及其形成方法，以提高半导体器件的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供待刻蚀层，所述待刻蚀层包括若干分立的第一区和若干分立的第二区，第一区和第二区沿第一方向相间排布，相邻的第一区和第二区邻接；在所述待刻蚀层的第一区和第二区上形成第一掩膜层；在第一区的第一掩膜层上形成顶层掩膜层，顶层掩膜层在第一掩膜层表面的投影图形在第二方向分割第一区的第一掩膜层，且顶层掩膜层还沿第一方向延伸至第二区上，第二方向垂直于第一方向；以所述顶层掩膜层为掩膜，刻蚀去除顶层掩膜层两侧第一区的部分第一掩膜层，在第一区的第一掩膜层中形成第一槽，且使位于顶层掩膜层底部的第一区第一掩膜层形成分割掩膜层，所述分割掩膜层在第二方向上分割所述第一槽。

可选的，所述顶层掩膜层的材料包括SiO₂、SiN、TiO₂、TiN、AlN或Al₂O₃。

可选的，所述顶层掩膜层在第二方向上的尺寸为10纳米～40纳米。

可选的，所述分割掩膜层在第一方向上的尺寸为10纳米～60纳米，所述分割掩膜层在第二方向上的尺寸为10纳米～40纳米。

可选的，形成所述顶层掩膜层的方法包括：在所述第一掩膜层上形成阻挡层，所述阻挡层中具有阻挡开口，所述阻挡开口位于部分第一区的第一掩膜层上，且阻挡开口还在第一方向延伸至第二区的部分第一掩膜层上；在所述阻挡开口中形成顶层掩膜层；在所述阻挡开口中形成顶层掩膜层之后，去除所述阻挡层。

可选的，所述第一掩膜层的材料包括非晶硅。

可选的，所述第二区包括第二槽区；所述半导体器件的形成方法还包括：在形成顶层掩膜层之前，在第二槽区之外的第一掩膜层中注入掺杂离子；刻蚀去除顶层掩膜层两侧第一区的部分第一掩膜层之后，去除所述顶层掩膜层；去除所述顶层掩膜层后，在第二区的第一掩膜层中形成分割槽，所述分割槽将第二槽区的第一掩膜层在第二方向上分割；形成所述分割槽之后，在第一槽的侧壁形成掩膜侧墙；在形成所述掩膜侧墙的过程中，在所述分割槽中形成分割填充层，对于相邻的第一区和第二区，第一区的分割掩膜层和第二区的分割填充层在第二方向之间的距离大于零；形成所述掩膜侧墙和所述分割填充层后，刻蚀去除分割填充层两侧第二槽区的第一掩膜层，在第二区的第一掩膜层中形成第二槽，所述分割填充层在第二方向分割第二槽，第二槽的侧壁暴露出掩膜侧墙。