[發明專利]半導體結構的制備方法

在審

• 申請號: 201811102015.3
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN110931351A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 李天慧;楊瑞鵬;肖德元
• 申請（專利權）人: 芯恩（青島）集成電路有限公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;G03F1/72
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種半導體結構的制備方法，包括如下步驟：1)提供一基底，于基底上形成目標材料層；2)采用定向自組裝方法于目標材料層上形成自動分層的嵌段共聚物層；3)去除聚苯乙烯層；4)依據聚乙烯甲基丙烯酸甲酯層刻蝕目標材料層，以形成初始圖形結構；去除聚乙烯甲基丙烯酸甲酯層；5)于步驟4)所得結構的表面形成光刻膠層；6)提供一二元式光掩膜版，二元式光掩膜版內形成有修正圖形；7)依據二元式光掩膜版對光刻膠層進行曝光顯影，以得到圖形化光刻膠層；8)依據圖形化光刻膠層對初始圖形結構進行修正，以得到目標圖形結構。本發明的半導體結構的制備方法只使用一個二元式光刻掩膜版，節省了光掩模版的使用數量，降低生產成本。

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，特別是涉及一種半導體結構的制備方法。

背景技術

在現有半導體工藝中，雙重圖形(Double patterning)工藝以得到廣泛應用。現有雙重圖形工藝制備半導體結構的方法主要包括LELE(litho-etch-litho-etch，曝光-刻蝕-曝光-刻蝕)、LFLE(litho-freeze-litho-etch，曝光-凍結-曝光-刻蝕)及SADP(Self-Aligned Double Patterning，自對準雙圖案)等，但上述工藝中均要涉及兩次曝光工藝，需要使用兩種不同的光掩模版，而光掩模版的成本非常昂貴，這必然會導致生產成本的增加；同時，上述各方法的工藝步驟比較繁瑣，工藝復雜。另一種改進的雙重圖形工藝為IDEAL(Innovative Double Exposure by Advanced Lithography)，但該工藝中需要使用相移掩膜(PSM)及二元式光掩模版(binary reticle)，同樣存在需要使用兩種不同的光掩模版，生產成本高，工藝步驟比較繁瑣，工藝復雜等問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種半導體結構的制備方法用于解決現有技術中雙圖形工藝存在的生產成本高、工藝步驟繁瑣及工藝復雜等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種半導體結構的制備方法，所述半導體結構的制備方法包括如下步驟：

1)提供一基底，于所述基底上形成目標材料層；

2)采用定向自組裝方法于所述目標材料層上形成自動分層的嵌段共聚物層，分層后的所述嵌段共聚物層包括聚乙烯甲基丙烯酸甲酯層及聚苯乙烯層，所述聚乙烯甲基丙烯酸甲酯層定義出初始圖形結構的位置及形狀；

3)去除所述聚苯乙烯層；

4)依據所述聚乙烯甲基丙烯酸甲酯層刻蝕所述目標材料層，以形成初始圖形結構；去除所述聚乙烯甲基丙烯酸甲酯層；

5)于步驟4)所得結構的表面形成光刻膠層，所述光刻膠層覆蓋所述初始圖形結構；

6)提供一二元式光掩膜版，所述二元式光掩膜版內形成有修正圖形；

7)依據所述二元式光掩膜版對所述光刻膠層進行曝光顯影，以得到圖形化光刻膠層，所述圖形化光刻膠層內形成有所述修正圖形；

8)依據所述圖形化光刻膠層對所述初始圖形結構進行修正，以得到目標圖形結構。

可選地，步驟1)中提供的所述基底包括晶圓。

可選地，步驟2)中，采用定向自組裝方法于所述目標材料層上形成自動分層的嵌段共聚物層包括如下步驟：

2-1)于所述目標材料層上形成嵌段共聚物層，所述嵌段共聚物層包括聚乙烯甲基丙烯酸甲酯及聚苯乙烯；

2-2)采用光照或者加熱的方式使所述嵌段共聚物層中的所述聚乙烯甲基丙烯酸甲酯及所述聚苯乙烯自動分層，以形成分離的所述聚乙烯甲基丙烯酸甲酯層及所述聚苯乙烯層。

可選地，步驟2-1)中，所述嵌段共聚物層中還包括氧化還原劑、感光劑及金屬離子中的至少一種。