[发明专利]一种半导体器件的制造方法

说明书

本发明提供一种半导体器件的制造方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有鳍片；形成横跨所述鳍片的伪栅极；形成覆盖所述鳍片和所述伪栅极的层间介电层；在所述层间介电层中形成暴露所述伪栅极的凹槽，所述凹槽覆盖栅极结构需要切断的区域；在所述凹槽中形成自组装嵌段共聚物，所述自组装嵌段共聚物包括内层共聚物和外层共聚物，所述内层共聚物的图案定义所述栅极结构需要切断的区域；去除所述内层共聚物；以所述外层共聚物为掩膜执行刻蚀，以在所述伪栅极中形成暴露所述鳍片的开口。本发明提供的半导体器件的制造方法，使用自组装嵌段共聚物作为掩膜对栅极进行切断，从而缩小了栅极切断工艺的对接方向间距，并简化了工艺流程。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件的制造方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，集成电路性能的提高主要是通过不断缩小集成电路器件的尺寸以提高它的速度来实现的。目前，由于在追求高器件密度、高性能和低成本中半导体工业已经进步到纳米技术工艺节点，半导体器件的制备受到各种物理极限的限制。

在集成电路的制造过程中，需要采用栅极切断(Poly Cut)工艺对条状栅极进行切断，切断后栅极与不同的晶体管相对应，可以提高晶体管的集成度。此外，多个栅极沿着延伸方向排列成一列时，通过栅极切断，能够高精度地缩小栅极切断后断开的栅极间的对接方向间距。

随着鳍式场效应晶体管(FinFET)的发展，半导体器件的工艺节点已降低到10nm以下，栅极切断工艺需要达到更小的对接方向间距，从而进一步提高晶体管的集成度。现有的栅极切断工艺的特征尺寸受限于光刻机分辨率的影响，很难持续缩减。因此，需要一种新的栅极切断工艺，以解决上述问题。

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。

针对现有技术的不足，本发明提供一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有鳍片；

形成横跨所述鳍片的伪栅极；

形成覆盖所述鳍片和所述伪栅极的层间介电层；

在所述层间介电层中形成暴露所述伪栅极的凹槽，所述凹槽覆盖栅极结构需要切断的区域；

在所述凹槽中形成自组装嵌段共聚物，所述自组装嵌段共聚物包括内层共聚物和外层共聚物，所述内层共聚物的图案定义所述栅极结构需要切断的区域；

去除所述内层共聚物；

以所述外层共聚物为掩膜执行刻蚀，以在所述伪栅极中形成暴露所述鳍片的开口。

示例性地，所述方法还包括在所述开口中形成绝缘层的步骤。

示例性地，所述方法还包括去除所述伪栅极以形成栅极凹槽，并在所述栅极凹槽中形成金属栅极的步骤。

示例性地，所述自组装嵌段共聚物为苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物。

示例性地，所述内层共聚物包括甲基丙烯酸甲酯，所述外层共聚物包括苯乙烯。

示例性地，所述凹槽底部形成有刷层。

示例性地，形成所述开口的步骤包括：

以所述外层共聚物为掩膜刻蚀所述刷层；

以经刻蚀的所述刷层为掩膜执行刻蚀，以在所述伪栅极中形成暴露所述鳍片的开口。

示例性地，所述伪栅极与所述层间介电层之间还形成有接触孔刻蚀停止层。