[發(fā)明專(zhuān)利]一種多重圖形化掩膜的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510608977.6
• 申請(qǐng)日: 2015-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105304475A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑宇;周海鋒;方精訓(xùn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/033
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/033
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 俞滌炯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多重圖形化掩膜的制備方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，光刻膠材料用于將掩膜圖像轉(zhuǎn)印到一層或多層的材料層中，例如將掩膜圖像轉(zhuǎn)印到金屬層、介質(zhì)層或半導(dǎo)體襯底上。但隨著半導(dǎo)體工藝的特征尺寸的不斷縮小，利用光刻工藝在材料層中形成小特征尺寸的掩膜圖形變得越來(lái)越困難。

為了提高半導(dǎo)體器件的集成度，業(yè)界已提出了多種圖形化掩膜的制備方法，其中，自對(duì)準(zhǔn)雙重圖形工藝即為其中的一種，但是，利用該自對(duì)準(zhǔn)雙重圖形形成的半導(dǎo)體圖形兩側(cè)的側(cè)壁的形貌會(huì)不同，會(huì)影響半導(dǎo)體器件的性能。

因此，如何即能夠利用多重圖形化掩膜層形成側(cè)墻，又能使減小掩膜層的側(cè)墻的兩側(cè)側(cè)壁的差異成為本領(lǐng)域技術(shù)人員面臨的一大難題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多重圖形化掩膜的制備方法，通過(guò)沉積犧牲層作為掩膜或者作為側(cè)墻層來(lái)制備多重圖形化掩膜，該技術(shù)方案具體為：

一種多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述方法包括：

提供一襯底，于所述襯底上從下往上依次制備硬掩膜層和多晶硅層；

圖形化所述多晶硅層，并于圖形化的多晶硅層的側(cè)壁制備犧牲層；

于位于所述圖形化的多晶硅層的上表面生長(zhǎng)一外延層；

以所述外延層為掩膜，制備一側(cè)墻層；

去除所述圖形化的犧牲層。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述方法中制備所述犧牲層后，采用機(jī)械研磨的方法使所述犧牲層的上表面與所述圖形化的多晶硅層上表面處于同一水平面。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，以所述外延層掩膜，刻蝕至所述硬掩膜層以制備所述側(cè)墻層。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述外延層的下表面完全覆蓋所述圖形化的多晶硅層的上表面。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述外延層下表面的面積大于所述圖形化的多晶硅層的上表面的面積。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述圖形化的多晶硅層與所述外延層一起構(gòu)成一“T”形結(jié)構(gòu)。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，硬掩膜層的材質(zhì)為氮化硅。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述犧牲層材質(zhì)為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、非晶碳或氮化鈦。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述多晶硅層的厚度大于20nm。

一種多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述方法包括：

提供一襯底，于所述襯底上從下往上依次制備硬掩膜層和第一犧牲層；

圖形化所述第一犧牲層，并于圖形化的第一犧牲層的側(cè)壁制備第二犧牲層；

去除預(yù)定厚度的第二犧牲層，裸露部分圖形化的第一犧牲層；

于所述裸露的第一犧牲層的側(cè)壁生長(zhǎng)一側(cè)墻層；

以所述側(cè)墻層為掩膜，刻蝕去除部分第二犧牲層；

去除所述側(cè)墻層和圖形化的第一犧牲層。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述方法中于圖形化的第一犧牲層的側(cè)壁制備第二犧牲層后，通過(guò)機(jī)械研磨工藝使所述第二犧牲層與所述第一犧牲層的上表面處于水平狀態(tài)。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述硬掩膜層的材質(zhì)為氮化硅。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述第一犧牲層材質(zhì)為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、非晶碳或氮化鈦。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述第一犧牲層的厚度大于40nm。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述第二犧牲層的深度大于10nm。

上述的多重圖形化掩膜的制備方法，其中，所述側(cè)墻層的材質(zhì)為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、非晶碳或氮化鈦。

上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

采用本技術(shù)方案，有效改善了傳統(tǒng)技術(shù)方案中制備多重化掩膜層的側(cè)墻的兩側(cè)側(cè)壁的形貌的差異，提高了半導(dǎo)體器件的性能，增加了半導(dǎo)體器件的良率。

附圖說(shuō)明

參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，所附附圖僅用于說(shuō)明和闡述，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中多重圖形化掩膜的制備方法的流程圖；

圖2-7為本發(fā)明一實(shí)例中制備多重圖形化掩膜的過(guò)程結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明另一實(shí)例中多重圖形化掩膜的制備方法的流程圖；

圖9-15為本發(fā)明另一實(shí)例中制備多重圖形化掩膜的過(guò)程機(jī)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式