[發明專利]自對準側墻工藝核心層的實現方法

在審

• 申請號: 201910907365.5
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110634734A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 巨曉華
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033
• 代理公司: 31237 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 曹廷廷

本發明提供了一種自對準側墻工藝核心層的實現方法，包括：提供襯底；在所述襯底上形成犧牲層和核心層；刻蝕所述核心層形成上大下小并且表面平整的芯模；形成位于所述芯模兩側的側墻；以所述側墻為掩膜刻蝕所述犧牲層和部分所述襯底，刻蝕后的所述襯底形成的多個凹槽，多個所述凹槽的深度相同。在本發明提供的自對準側墻工藝核心層的實現方法中，形成的芯模頂端平整，并且沒有圓角，芯模兩側的側墻相等并且距離相等，最后以側墻為掩膜刻蝕襯底形成的凹槽的深度一致，解決了現有技術中最后形成的凹槽深度不一致的問題。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其是涉及一種自對準側墻工藝核心層的實現方法。

背景技術

隨著半導體制造的工藝節點不斷往下推進，關鍵尺寸不斷縮小，已經超出了目前主流的光刻工藝的物理極限。現有技術中，一般會使用到自對準雙重成像工藝(Self-aligned Double Patterning,SADP)。在SADP工藝中，為方便后續的刻蝕工藝，要求作為硬掩模板的側墻(spacer)的側邊形貌盡可能的垂直于晶圓表面。這就要求側墻的芯模(core)頂端形貌盡可能的垂直于晶圓表面，避免出現“圓角”形貌(rounding)。目前的主流SADP工藝中，在襯底上依次形成犧牲層和核心層，利用光刻膠干法刻蝕形成芯模，之后形成位于芯模兩側的側墻，利用側墻為掩膜刻蝕犧牲層和襯底形成多個凹槽，現有技術刻蝕形成的芯模頂端出現圓角的現象，即芯模表面不是平整的，芯模圓角導致后面形成的側墻之間的間隙不相等，最后以側墻為掩膜刻蝕襯底后形成的凹槽的深度不一致。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自對準側墻工藝核心層的實現方法，使得刻蝕核心層后形成的芯模頂端是平整的，進而使得最后刻蝕襯底形成的凹槽深度一致。

為了達到上述目的，本發明提供了一種自對準側墻工藝核心層的實現方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成犧牲層和核心層；

刻蝕所述核心層形成上大下小并且表面平整的芯模；

形成位于所述芯模兩側的側墻；

以所述側墻為掩膜刻蝕所述犧牲層和部分所述襯底，刻蝕后的所述襯底形成的多個凹槽，多個所述凹槽的深度相同。

可選的，所述的自對準側墻工藝核心層的實現方法中，所述犧牲層的材料為：氧化硅。

可選的，所述的自對準側墻工藝核心層的實現方法中，形成位于所述芯模兩側的側墻后，所述自對準側墻工藝核心層的實現方法還包括：去除所述芯模。

可選的，所述的自對準側墻工藝核心層的實現方法中，去除芯模后，所述自對準側墻工藝核心層的實現方法還包括：去除刻蝕后的所述犧牲層。

可選的，所述的自對準側墻工藝核心層的實現方法中，所述核心層的材料為摻雜多晶硅。

可選的，所述的自對準側墻工藝核心層的實現方法中，所述芯模為多個，每個所述芯模兩側的側墻對稱。

可選的，所述的自對準側墻工藝核心層的實現方法中，形成芯模的方法包括：在核心層上使用光刻膠遮擋，并且使用干法刻蝕形成上大下小類似噴泉形狀的芯模。

可選的，所述的自對準側墻工藝核心層的實現方法中，形成側墻的方法包括：在所述芯模上沉積一層氮化硅，刻蝕氮化硅露出芯模的表面形成位于所述芯模兩側的側墻，同時，刻蝕芯模之間的氮化硅露出犧牲層表面使得相鄰的芯模的側墻之間有一定的距離。

可選的，所述的自對準側墻工藝核心層的實現方法中，去除芯模后多個側墻的形狀相同，多個側墻之間的距離相等。