[發(fā)明專利]圖形化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310383321.X
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN104425223B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海洋;周俊卿
• 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: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033;H01L21/28
• 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(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及到一種圖形化方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體行業(yè)集成度的發(fā)展有賴于光刻技術(shù)，為了在芯片上集成數(shù)目更多、尺寸更小的器件，必須開發(fā)出新的光刻技術(shù)以不斷地縮減所述器件的尺寸。

光刻技術(shù)的一個發(fā)展方向是縮短光刻所采用的光的波長。目前，光刻技術(shù)正致力于發(fā)展極紫外（EUV）光刻技術(shù)。然而，目前EUV光刻技術(shù)還有很多問題沒有解決，無法將EUV光刻技術(shù)進行量產(chǎn)。光刻技術(shù)的另一個發(fā)展方向是雙重圖形技術(shù)。雙重圖形技術(shù)的原理是將一套高密度的電路圖形分解成兩套分立的、密度低的圖形，然后將圖形印制到目標晶圓上。目前，實現(xiàn)雙重圖形的方法主要包括：自對準雙重圖形（Self-aligned Double Patterning，SADP）和二次刻蝕雙重圖形（Double Etch Double Patterning，DEDP）。

其中，自對準雙重圖形技術(shù)因可實現(xiàn)擁有優(yōu)異的線寬和優(yōu)異的節(jié)距控制效果的高密度線條而得到廣泛應(yīng)用。但現(xiàn)有技術(shù)中，自對準雙重圖形技術(shù)會造成圖形化的待刻蝕層的尺寸不精確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)中，圖形化的待刻蝕層尺寸不精確。

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；在所述基底上由下至上依次形成待刻蝕層、柱體材料層和硬掩膜層；圖形化所述硬掩膜層和柱體材料層，形成圖形化的硬掩膜層和柱體；在所述圖形化的硬掩膜層和柱體側(cè)壁形成側(cè)墻；去除所述圖形化的硬掩膜層和柱體；去除所述圖形化的硬掩膜層和柱體后，以所述側(cè)墻為掩膜，刻蝕所述待刻蝕層，形成圖形化的待刻蝕層。

可選的，形成側(cè)墻的方法包括：在待刻蝕層上表面、圖形化的硬掩膜層和柱體側(cè)壁，以及圖形化的硬掩膜層上表面形成側(cè)墻材料層；刻蝕所述側(cè)墻材料層，露出待刻蝕層的上表面和圖形化的硬掩膜層的上表面，在所述圖形化的硬掩膜層和柱體側(cè)壁形成側(cè)墻。

可選的，形成側(cè)墻的方法包括：在待刻蝕層上表面、圖形化的硬掩膜層和柱體側(cè)壁，以及圖形化的硬掩膜層上表面形成側(cè)墻材料層，側(cè)墻材料層上表面平坦；刻蝕所述側(cè)墻材料層，露出待刻蝕層的上表面和圖形化的硬掩膜層的上表面，在所述圖形化的硬掩膜層和柱體側(cè)壁形成側(cè)墻。

可選的，形成側(cè)墻材料層的方法為CVD、PVD或ALD。

可選的，形成圖形化的待刻蝕層后，還包括：使用H₂等離子體，或H₂和N₂的等離子體刻蝕所述圖形化的待刻蝕層的側(cè)壁。

可選的，刻蝕所述圖形化的待刻蝕層的側(cè)壁的溫度為60-300℃。

可選的，刻蝕所述圖形化的待刻蝕層的側(cè)壁的速率為

可選的，所述待刻蝕層的為單晶硅層或多晶硅層。

可選的，所述待刻蝕層為單晶硅層，圖形化的待刻蝕層為鰭部；或者，所述待刻蝕層為多晶硅層，圖形化的待刻蝕層為柵極。

可選的，去除所述圖形化的硬掩膜層和柱體的方法為濕法刻蝕或干法刻蝕。

可選的，所述硬掩膜層為氧化硅層、氮化硅層、氮化鈦層或電介質(zhì)抗反射涂覆層。

可選的，所述側(cè)墻的材料為氧化硅或氮化硅。

可選的，所述側(cè)墻的材料為氧化硅，所述氧化硅的形成方法為等離子體加強CVD法或ALD法。

可選的，所述柱體材料層為先進圖案膜層、氮摻雜的碳化硅層、氧化硅層、氮化硅層或氮化鈦層。

可選的，圖形化所述硬掩膜層和柱體材料層的方法包括：在所述硬掩膜層上形成圖形化的光刻膠；以所述圖形化的光刻膠為掩膜，刻蝕所述硬掩膜層和柱體材料層，形成圖形化的硬掩膜層和柱體；去除所述圖形化的光刻膠。

可選的，在所述硬掩膜層上形成圖形化的光刻膠前，先在所述硬掩膜層上形成底部抗反射層，所述圖形化的光刻膠形成在底部抗反射層上。

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：

本技術(shù)方案先在所述柱體和圖形化的硬掩膜層側(cè)壁形成側(cè)墻，然后再去除所述圖形化的硬掩膜層。由于側(cè)墻的形成在去除所述圖形化的硬掩膜層之前，去除所述圖形化的硬掩膜層時，所述側(cè)墻不會受到損傷，所述側(cè)墻可保持垂直于所述待刻蝕層上表面。可以避免現(xiàn)有技術(shù)中側(cè)墻不垂直于所述待刻蝕層上表面的問題，最終得到尺寸精確的圖形化的待刻蝕層。

進一步，形成圖形化的待刻蝕層后，還包括：使用H₂等離子體，或H₂和N₂的等離子體刻蝕所述圖形化的待刻蝕層的側(cè)壁。可以優(yōu)化圖形化的待刻蝕層的形貌。

附圖說明