[發明專利]一種自對準四重圖形的制作方法

在審

• 申請號: 202010544320.9
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111863622A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 楊渝書;王伯文;伍強;李艷麗
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;張磊

1.一種自對準四重圖形的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

S01：在襯底上依次沉積第二芯軸層、掩膜介質層、第一芯軸層和光刻層；并對光刻層進行圖形化，且圖形化之后的光刻層具有第一節距；

S02：以圖形化的光刻層為掩膜，對第一芯軸層進行刻蝕，并曝露出掩膜介質層，形成位于掩膜介質層上的第一芯軸掩膜層；

S03：進行第一側墻層沉積，形成位于掩膜介質層上表面、第一芯軸掩膜層側壁和上表面的第一側墻層；

S04：對位于掩膜介質層上表面和第一芯軸掩膜層上表面的第一側墻層進行離子注入，其中，針對化學干法刻蝕，注入離子的第一側墻層的刻蝕速率大于未注入離子的第一側墻層的刻蝕速率；

S05：利用無偏壓功率的化學干法刻蝕進行各向同性的第一側墻層刻蝕，去除注入離子的第一側墻層；

S06：以剩余的第一側墻層為掩膜，依次刻蝕掩膜介質層和第二芯軸層，形成位于襯底上的第二芯軸掩膜層；

S07：進行第二側墻層沉積，形成位于襯底上表面、第二芯軸掩膜層側壁和上表面的第二側墻層；

S08：對位于襯底上表面和第二芯軸掩膜層上表面的第二側墻層進行離子注入，其中，針對化學干法刻蝕，注入離子的第二側墻層的刻蝕速率大于未注入離子的第二側墻層的刻蝕速率；

S09：利用無偏壓功率的化學干法刻蝕進行各向同性的第二側墻層刻蝕，依次去除注入離子的第二側墻層和第二芯軸掩膜層，得到具有第二節距的圖形。

2.根據權利要求1所述的一種自對準四重圖形的制作方法，其特征在于，所述第二芯軸層和第一芯軸層為不定形硅層。

3.根據權利要求1所述的一種自對準四重圖形的制作方法，其特征在于，所述襯底為氮化硅襯底，所述掩膜介質層為氮化硅層。

4.根據權利要求1所述的一種自對準四重圖形的制作方法，其特征在于，所述第一側墻層和第二側墻層為氧化硅層。

5.根據權利要求4所述的一種自對準四重圖形的制作方法，其特征在于，所述步驟S04中對第一側墻層進行磷離子或碳離子注入；步驟S08中對第二側墻層進行磷離子或碳離子注入。

6.根據權利要求1所述的一種自對準四重圖形的制作方法，其特征在于，所述步驟S05中注入離子的第一側墻層的刻蝕速率與未注入離子的第一側墻層的刻蝕速率的比值大于50。

7.根據權利要求1所述的一種自對準四重圖形的制作方法，其特征在于，所述步驟S09中注入離子的第二側墻層的刻蝕速率與未注入離子的第二側墻層的刻蝕速率的比值大于50。

8.根據權利要求1所述的一種自對準四重圖形的制作方法，其特征在于，所述步驟S03采用原子層沉積工藝進行第一側墻層沉積；所述步驟S07采用原子層沉積工藝進行第二側墻層沉積。

9.根據權利要求1所述的一種自對準四重圖形的制作方法，其特征在于，所述步驟S06具體包括：

S061：以剩余的第一側墻層為掩膜，依次刻蝕掩膜介質層和第二芯軸層，形成位于襯底上的第二芯軸掩膜層、掩膜介質層和第一側墻層；

S062：進行碳涂層填充，且碳涂層的高度大于第二芯軸掩膜層、掩膜介質層和第一側墻層的高度；

S063：進行碳涂層背刻，使得第二芯軸掩膜層頂部、掩膜介質層和第一側墻層曝露出來；

S064：采用濕法刻蝕去除第一側墻層和掩膜介質層，并去除碳涂層，形成位于襯底上的第二芯軸掩膜層。

10.根據權利要求1所述的一種自對準四重圖形的制作方法，其特征在于，所述步驟S05中去除注入離子的第一側墻層之后，利用第一芯軸層對第一側墻層和掩膜介質層的高選擇比刻蝕特性，去除第一側墻層之間的第一芯軸掩膜層。