[發(fā)明專利]掩膜結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110340669.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113097143B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宛強(qiáng);夏軍;占康澍;李森;徐朋輝;劉濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/8242
• 分類號(hào): H01L21/8242;H01L27/108
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 史治法

本發(fā)明公開(kāi)了一種掩膜結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及制備方法，所述掩膜結(jié)構(gòu)的制備方法包括：將整體結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)區(qū)域，對(duì)陣列區(qū)域和外圍區(qū)域進(jìn)行負(fù)光阻顯影，可以規(guī)避因不同密度圖案造成的凹陷和由于材料選擇比差異引起的負(fù)載效應(yīng)，優(yōu)化不同圖案密度區(qū)域，制備得到保留的第一圖形化光刻膠層的上表面及保留的第三介質(zhì)層的上表面均與第一掩膜圖形的上表面相平齊的掩膜結(jié)構(gòu)，以將掩膜結(jié)構(gòu)的圖形特征準(zhǔn)確轉(zhuǎn)移，提高圖案化工藝的精準(zhǔn)度，確保形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路以及電子元器件制造領(lǐng)域，尤其涉及一種掩膜結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及制備方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體存儲(chǔ)產(chǎn)品的存儲(chǔ)能力提出了更高的要求。對(duì)于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(Dynamic Random Access Memory，簡(jiǎn)稱：DRAM)來(lái)說(shuō)，其中的存儲(chǔ)電容的分布密度及單個(gè)電容的存儲(chǔ)電量制約著電容存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)能力及穩(wěn)定性。

然而，現(xiàn)有的存儲(chǔ)器電容在自對(duì)準(zhǔn)雙重成像技術(shù)(Self-Aligned DoublePatterning，SADP)定義電容孔圖案的過(guò)程中存在兩方面的問(wèn)題，第一：由于材料選擇比差異引起的負(fù)載效應(yīng)，使得到的掩膜圖形的兩側(cè)存在深度差；第二：在現(xiàn)有工藝制備掩膜圖形的過(guò)程中，旋涂掩膜層(Spin-On hardmask，SOH)在不同密度圖案中會(huì)形成凹陷，而凹陷在圖形轉(zhuǎn)移時(shí)容易損壞得到的掩膜圖形。上述兩方面均會(huì)導(dǎo)致將掩膜圖形轉(zhuǎn)移制備得到的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)存在尺寸不均一的缺陷，導(dǎo)致得到的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)性能下降。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述背景技術(shù)中的問(wèn)題，提供一種掩膜結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及制備方法，避免因不同密度圖案造成的凹陷和由于材料選擇比差異引起的負(fù)載效應(yīng)，將圖形特征準(zhǔn)確轉(zhuǎn)移，形成準(zhǔn)確的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)的第一方面提出一種掩膜結(jié)構(gòu)的制備方法，包括：

形成包括由下至上依次疊置的第一介質(zhì)層、第一掩膜層、第二介質(zhì)層及第二掩膜層的疊層結(jié)構(gòu)，所述疊層結(jié)構(gòu)包括陣列區(qū)域及位于所述陣列區(qū)域外側(cè)的外圍區(qū)域；

圖形化位于所述陣列區(qū)域的所述第二掩膜層及位于所述陣列區(qū)域的所述第二介質(zhì)層，以于所述陣列區(qū)域內(nèi)形成圖形結(jié)構(gòu)，所述圖形結(jié)構(gòu)暴露出所述第一掩膜層；

于所述圖形結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成第一掩膜圖形，并基于所述第一掩膜圖形去除所述圖形結(jié)構(gòu)；

形成第一圖形化光刻膠層，所述第一圖形化光刻膠層覆蓋所述陣列區(qū)域，且覆蓋所述第一掩膜圖形；

去除位于所述外圍區(qū)域的所述第二掩膜層，以暴露出位于所述外圍區(qū)域的所述第二介質(zhì)層；

形成第三介質(zhì)層，所述第三介質(zhì)層覆蓋所述外圍區(qū)域及所述第一圖形化光刻膠層的上表面；

對(duì)所得結(jié)構(gòu)進(jìn)行平坦化處理，使得保留的所述第一圖形化光刻膠層的上表面及保留的所述第三介質(zhì)層的上表面均與所述第一掩膜圖形的上表面相平齊。

于上述實(shí)施例提供的掩膜結(jié)構(gòu)的制備方法中，圖形化位于陣列區(qū)域的第二掩膜層及位于陣列區(qū)域的第二介質(zhì)層，以于陣列區(qū)域內(nèi)形成圖形結(jié)構(gòu)；于圖形結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成第一掩膜圖形，并基于第一掩膜圖形去除圖形結(jié)構(gòu)；形成第一圖形化光刻膠層，第一圖形化光刻膠層覆蓋陣列區(qū)域，且覆蓋第一掩膜圖形；去除位于外圍區(qū)域的第二掩膜層，以暴露出位于外圍區(qū)域的第二介質(zhì)層；形成第三介質(zhì)層，第三介質(zhì)層覆蓋外圍區(qū)域及第一圖形化光刻膠層的上表面；對(duì)所得結(jié)構(gòu)進(jìn)行平坦化處理，使得保留的第一圖形化光刻膠層的上表面及保留的第三介質(zhì)層的上表面均與第一掩膜圖形的上表面相平齊，將整體結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)區(qū)域，對(duì)陣列區(qū)域和外圍區(qū)域進(jìn)行負(fù)光阻顯影，可以規(guī)避因不同密度圖案造成的凹陷和由于材料選擇比差異引起的負(fù)載效應(yīng)，優(yōu)化不同圖案密度區(qū)域，制備得到保留的第一圖形化光刻膠層的上表面及保留的第三介質(zhì)層的上表面均與第一掩膜圖形的上表面相平齊的掩膜結(jié)構(gòu)，以將掩膜結(jié)構(gòu)的圖形特征準(zhǔn)確轉(zhuǎn)移，提高圖案化工藝的精準(zhǔn)度，確保形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。