[发明专利]一种鳍式场效应晶体管金属图案的制备方法

说明书

本发明提供了一种鳍式场效应晶体管金属图案的制备方法，包括：提供金属层图形的目标图案版图，将目标图案版图中的目标图案先反相，再拆分，分成线层图案版图和线端切除层图案版图；提供一衬底，衬底具有鳍层和栅极层；并且，在衬底上沉积介质层和第一硬掩膜层；采用线层图案版图，经光刻和刻蚀工艺，在第一硬掩膜层中刻蚀出线层图案；采用线端切除层图案版图，经光刻和刻蚀工艺，将第一硬掩膜层中相应的线层图案的线端切除；在线层图案和暴露的介质层上沉积第二硬掩膜层；去除第一硬掩模层的线层图案，保留第二硬掩膜层；以第二硬掩膜层为掩膜，刻蚀介质层，在介质层中形成沟槽图案；在沟槽图案中填充金属并且平坦化金属表面，从而形成金属图案。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，具体涉及一种鳍式场效应晶体管金属图案的制备方法。

背景技术

FinFET鳍式场效晶体管技术是集成电路行业的下一代前沿技术,是一种全新的新型的多门三维晶体管，其有源层也被称为鳍层。在传统平面晶体管工艺中，有源层、栅层和金属层之间通过接触层(Contact layer，CT)连接，而在FINFET工艺中，鳍层、栅层和金属层一之间的连接层不再是接触层(Contact)，而是至少两层或以上的中间层，其中包括金属层零(Metal0)和通孔层零(Via0)，用以连接鳍层、栅层和金属层一，其中通孔层零连接金属层零和金属层一。金属层零(Metal0)和通孔层零(Via0)等层次构成的中间层，根据工艺需求，也可以有更多其他层次。

随着设计规则的不断减小，FINFET栅层之间的间距变得很小，金属层零必须使用自对准刻蚀的技术实现其图形化，这使得最终工艺中，金属层零的上半部分线宽尺寸较大，而下半部分线宽尺寸很小，且下表面与鳍层的接触为三面接触。金属层零在进行制造工艺时，由于鳍层线宽的间距也越来越小，导致金属层零的线端头与线端头的距离越来越小，线端头的距离缩小会在光刻时导致很强的线端缩短等光学邻近效应，最终使得金属层零与鳍层的连接的效果变差，影响器件性能。

如何改善FINFET中间层的金属层零现有的制造工艺流程，改善其最终形貌，从而改善金属层零与鳍层之间的连接性能，增大其工艺窗口是需要研究和解决的难题。

发明内容

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种鳍式场效应晶体管金属图案的制备方法，从而改善中间层的形貌，提高金属层与鳍层的连接性。为了达到上述目的，本发明提供了一种鳍式场效应晶体管金属图案的制备方法，其特征在于，包括：

步骤01：提供一金属层图形的目标图案版图，将目标图案版图中的目标图案先进行反相，再进行拆分，分成线层图案版图和线端切除层图案版图；线端切除层图案和线层图案叠加形成目标图案；

步骤02：提供一衬底，所述衬底具有鳍层和栅极层；并且，在衬底上沉积介质层和第一硬掩膜层；

步骤03：采用线层图案版图，经光刻和刻蚀工艺，在第一硬掩膜层中刻蚀出线层图案；

步骤04：采用线端切除层图案版图，经光刻和刻蚀工艺，将第一硬掩膜层中相应的线层图案的线端切除；

步骤05：在线层图案和暴露的介质层上沉积第二硬掩膜层；

步骤06：去除第一硬掩模层的线层图案，保留第二硬掩膜层；

步骤07：以第二硬掩膜层为掩膜，刻蚀介质层，在介质层中形成沟槽图案；

步骤08：在沟槽图案中填充金属并且平坦化金属表面，从而形成所述金属图案。

优选地，所述步骤07之后且在所述步骤08之前，还包括：采用连接栅极层的沟槽图案光刻版，在介质层中再次刻蚀出连接栅极层的沟槽。