[發明專利]自對準圖形結構的制備方法

在審

• 申請號: 201910362619.X
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN111863602A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王科;李天慧;楊瑞鵬
• 申請（專利權）人: 芯恩（青島）集成電路有限公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 史治法

本發明提供一種自對準圖形結構的制備方法，包括如下步驟：提供襯底；于襯底上形成圖形化光刻膠層，圖形化光刻膠層包括若干個圖形結構；對圖形化光刻膠層進行處理，以于各圖形結構的側壁及上表面形成聚合物層；使用含硅氣體對聚合物層進行處理，以將聚合物層轉化為含硅材料層；對含硅材料層進行處理，以將含硅材料層轉化為自對準圖形結構材料層；去除位于圖形結構的上表面的自對準圖形結構材料層；去除圖形化光刻膠層。

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，特別是涉及一種自對準圖形結構的制備方法。

背景技術

在自對準圖形光刻工藝中，譬如，自對準雙重圖形(self-aligned doublepatterning，SAPD)光刻工藝中，側墻(Spacer)結構(即自對準圖形結構)的制備以及選擇性刻蝕是自對準圖形光刻工藝成功的關鍵。然而，在現有工藝中很難控制刻蝕的精度，對刻蝕具有較高的要求。

為了得到較好的側墻結構，在沉積芯軸材料(mandrel material)并形成芯軸圖案(mandrel pattern)后，一般采用原子層沉積(ALD，Atomic layer deposition)工藝在所述芯軸圖案上形成用于制備側墻的側墻材料，但原子層沉積工藝是一個非常慢的工藝，耗時較長，會嚴重影響產品的生產量，產量較低。此外，在所述芯軸圖形上形成所述側墻材料后需要采用回刻工藝去除部分位于所述芯軸圖形上所述側墻材料，保留于所述芯軸圖形兩側的所述側墻材料即為需要形成的所述側墻；然而，回刻工藝很難控制最終形成的所述側墻的形貌及尺寸。

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自對準圖形結構的制備方法用于解決現有技術中需要使用原子層沉積工藝形成側墻材料而存在的耗時較長及產量較低的問題，以及采用回刻工藝形成側墻時難以控制側墻的形貌及尺寸的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種自對準圖形結構的制備方法，所述自對準圖形結構的制備方法包括如下步驟：

提供襯底；

于所述襯底上形成圖形化光刻膠層，所述圖形化光刻膠層包括若干個圖形結構；

對所述圖形化光刻膠層進行處理，以于各所述圖形結構的側壁及上表面形成聚合物層；

使用含硅氣體對所述聚合物層進行處理，以將所述聚合物層轉化為含硅材料層；

對所述含硅材料層進行處理，以將所述含硅材料層轉化為自對準圖形結構材料層；

去除位于所述圖形結構的上表面的所述自對準圖形結構材料層；

去除所述圖形化光刻膠層。

可選地，于所述襯底上形成正性光刻膠層；

對所述正性光刻膠層進行曝光，以定義出所述圖形結構的形狀及位置；

將曝光后的所述正性光刻膠層進行負顯影，以得到所述圖形化光刻膠層。

可選地，所述圖形化光刻膠層含有光酸，對所述圖形化光刻膠層進行烘烤，以于各所述圖形結構的側壁及上表面形成所述聚合物層。

可選地，對所述圖形化光刻膠層進行烘烤的溫度小于200℃。

可選地，所述含硅氣體包括硅烷。

可選地，使用所述含硅氣體對所述聚合物層進行處理過程中的處理溫度小于200℃。

可選地，使用氧等離子體對所述含硅材料層進行處理以形成所述自對準圖形結構材料層，所述自對準圖形結構材料層包括氧化硅層。

可選地，使用氧等離子體對所述含硅材料層進行處理過程中的處理溫度小于200℃。

可選地，提供所述襯底之后且于所述襯底上形成圖形化光刻膠層還包括如下步驟：