[發(fā)明專利]圖形化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310338349.1
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN104347392A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海洋;孟曉瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/308
• 分類號: H01L21/308
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體領(lǐng)域，特別涉及到一種圖形化方法。

背景技術(shù)

在半導體集成電路制造工藝中，通過一系列的工序，例如淀積、光刻、刻蝕等，在半導體襯底上形成半導體結(jié)構(gòu)。其中，光刻工藝是為了在光刻膠中形成所需圖案，得到圖形化的光刻膠，定義出待刻蝕區(qū)域。刻蝕工藝用于將圖形化的光刻膠中的圖案轉(zhuǎn)移至待刻蝕層中。但實踐發(fā)現(xiàn)，圖形化的光刻膠容易被消耗，可能導致待刻蝕層還未完成圖形化，所述圖形化的光刻膠就已經(jīng)被消耗完，無法完成待刻蝕層的圖形化。

以形成柵極為例，其形成方法包括：

參考圖1，提供基底1。

參考圖2，在所述基底1上形成多晶硅層2。

參考圖3，在所述多晶硅層2上形成圖形化的光刻膠3，圖形化的光刻膠3定義柵極的位置。

參考圖4，以所述圖形化的光刻膠3為掩膜，刻蝕所述多晶硅層2，刻蝕后的多晶硅層2為柵極。

由于圖形化的光刻膠3容易被消耗，結(jié)果導致多晶硅層2還未完成圖形化，圖形化的光刻膠3就已經(jīng)被消耗完，未能完成柵極的制作。

隨著半導體器件尺寸的下降，通常在形成圖形化的光刻膠后，還會對所述圖形化的光刻膠中的窗口側(cè)壁進行光滑處理，以得到線邊緣粗糙度（LER，line?edge?roughness）和線寬粗糙度（LWR，line?width?roughness）小的半導體器件，但是對窗口側(cè)壁進行光滑處理時，由于通常使用各向同性刻蝕，這會導致圖形化的光刻膠厚度的減小，更加無法完成待刻蝕層的圖形化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)中，無法完成待刻蝕層的圖形化。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種圖形化方法，包括：提供基底；在所述基底上形成待刻蝕層，所述待刻蝕層的材料為硅、氧化硅、氮化硅或氮氧化硅；在所述待刻蝕層上形成BN薄膜層；在所述BN薄膜層上形成具有窗口的光刻膠；以所述光刻膠為掩膜，刻蝕所述BN薄膜層，形成圖形化的BN薄膜層；以所述圖形化的BN薄膜層為掩膜刻蝕所述待刻蝕層。

可選的，形成BN薄膜層的方法為化學氣相沉積或物理氣相沉積。

可選的，所述化學氣相沉積的反應氣體為BCl₃和NH₃，反應的溫度大于100℃。

可選的，在所述BN薄膜層上形成光刻膠之前，在所述BN薄膜層上形成底部抗反射層，所述光刻膠形成在底部抗反射層上。

可選的，在所述待刻蝕層上形成BN薄膜層之前，在所述待刻蝕層上形成無定形碳層，所述BN薄膜層形成在無定形碳層上。

可選的，在所述待刻蝕層上形成無定形碳層之前，在所述待刻蝕層上形成第一介質(zhì)抗反射層，所述無定形碳層形成在第一介質(zhì)抗反射層上。

可選的，在所述無定形碳層上形成BN薄膜層之前，在所述無定形碳層上形成第二介質(zhì)抗反射層，所述BN薄膜層形成在第二介質(zhì)抗反射層上。

可選的，形成具有窗口的光刻膠后，刻蝕所述BN薄膜層前，還包括：對所述窗口的側(cè)壁進行平滑處理。

可選的，平滑處理的方法為：He或Ar等離子體刻蝕。

可選的，所述底部抗反射層為有機底部抗反射層或無機底部抗反射層。

可選的，所述第一介質(zhì)抗反射層為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)；單層結(jié)構(gòu)的第一介質(zhì)抗反射層為氮氧化硅層或氧化硅層；疊層結(jié)構(gòu)的第一介質(zhì)抗反射層為氮氧化硅層和氧化硅層的疊層結(jié)構(gòu)。

可選的，所述第二介質(zhì)抗反射層的材料為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)；單層結(jié)構(gòu)的第二介質(zhì)抗反射層為氮氧化硅層或氧化硅層；疊層結(jié)構(gòu)的第二介質(zhì)抗反射層為氮氧化硅層和氧化硅層的疊層結(jié)構(gòu)。

可選的，所述待刻蝕層的材料為硅，刻蝕后的待刻蝕層為柵極。

可選的，所述待刻蝕層的材料為氧化硅、氮化硅或氮氧化硅，刻蝕待刻蝕層后，在待刻蝕層中形成了接觸孔。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：

使用BN薄膜層作為刻蝕所述待刻蝕層的硬掩膜層，至少具有以下優(yōu)點：

首先，在刻蝕硅、氧化硅、氮化硅或氮氧化硅材料制成的待刻蝕層時，所述待刻蝕層與所述BN薄膜層具有很高的刻蝕選擇比（大于20），所以使用較小厚度的BN薄膜層就能夠順利完成所述待刻蝕層的圖形化。由于BN薄膜層的厚度較小，可以順利將光刻膠中的圖案轉(zhuǎn)移至BN薄膜層中，再以圖形化的BN薄膜層為掩膜，刻蝕待刻蝕層，完成待刻蝕層的圖形化，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法完成待刻蝕層圖形化的問題。