专利名称:条形结构的刻蚀方法
技术领域:
本发明涉及半导体制造领域,特别涉及半导体制造中条形结构的刻蚀方法。
背景技术:
随着超大规模集成电路(Ultra Large Scale Integration, ULSI)的快速发展,集成电路的制造工艺变得越来越复杂和精细,多晶硅栅、金属互连线等条形结构的宽度变得越来越细,条形结构之间的距离变得越来越小,利用干法刻蚀形成满足工艺要求的条形结构变得越来越困难。目前的工艺制造技术,形成条形结构通常是采用一层有条形图形的掩膜版对光刻胶层进行曝光显影形成条形的光刻胶,利用所述条形的光刻胶作掩膜对待刻蚀薄膜进行干法刻蚀形成条形结构。但是在光刻胶曝光显影过程中,由于曝光的光线会产生衍射现象, 形成的条形光刻胶层的棱角会形成圆角。在进行干法刻蚀形成条形结构时,由于条形结构的棱角部分较细,棱角顶端部分更容易被过度刻蚀掉,条形结构的棱角变成了圆角,而且随着条形结构的宽度变得越来越细,条形结构的较短边的长度也变得越来越小,位于较短边两端的两个圆角的距离也变得越来越近。当条形结构的宽度小于所述两个圆角的半径和时,由于形成位于较短边两端的两个圆角时都要对较短边进行刻蚀,使得条形结构的较短边完全被刻蚀掉,从而缩短了条形结构的长度,影响了器件的性能,严重的可能会造成器件报废。所述刻蚀结果示意图请参考图1,图I为利用一次掩膜版光刻刻蚀形成的条形结构的示意图,条形结构1、2、3、4中位于较短边两端的两个圆角的半径和比条形结构的宽度要大,使得条形结构1、2、3、4的较短边完全被刻蚀掉,从而缩短了条形结构1、2、3、4的长度,条形结构I和2、条形结构3和4之间的间距比掩膜版对应图形1’、2’、3’、4’的间距要大。为了克服上述问题,业界进行了诸多尝试。专利号为US6042998的美国专利文献公开了一种利用两次光刻、两次刻蚀的刻蚀方法。具体请参考图2至图4,图2为第一次光刻所用的第一掩膜版的示意图,图3为第二次光刻所用的第二掩膜版的示意图,图4为刻蚀完后形成的条形结构的示意图。具体刻蚀步骤包括在待刻蚀薄膜表面形成第一光刻胶层,利用第一掩膜版对第一光刻胶层进行曝光显影,以图形化的第一光刻胶层为掩膜对待刻蚀薄膜进行第一刻蚀;在完成第一刻蚀的待刻蚀薄膜表面形成第二光刻胶层,利用第二掩膜版对第二光刻胶层进行曝光显影,以图形化的第二光刻胶层为掩膜对所述完成第一刻蚀的待刻蚀薄膜进行第二刻蚀,形成条形结构。由于条形结构的棱角是由两步刻蚀形成,生成的条形结构棱角的形状相对较好,但是在第二次刻蚀过程中,由于光刻胶较软,条形结构的棱角还是会被过度刻蚀形成圆角。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种条形结构的刻蚀方法,使得刻蚀条形结构时条形结构的棱角不会变成圆角。为解决上述问题,本发明技术方案提供了一种条形结构的刻蚀方法,包括提供基板,在所述基板表面形成待刻蚀薄膜;在所述待刻蚀薄膜表面形成掩膜层,在所述掩膜层内形成贯穿所述掩膜层的通孔,所述通孔与待形成的条形结构较短边的位置对应;在所述掩膜层表面形成条形图案,以所述条形图案为掩膜刻蚀所述掩膜层,直至暴露出待刻蚀薄膜,形成掩膜层图案;以所述掩膜层图案为掩膜,刻蚀待刻蚀薄膜直至暴露出所述基板。可选的,所述掩膜层为氧化娃层、氮化娃层、氮氧娃层、金属层其中的一层或由其中几层形成的叠层结构。可选的,所述掩膜层为镍金属层。可选的,形成通孔的方法为干法刻蚀工艺、纳米压印工艺其中一种或两种的组合。可选的,每一条条形图案覆盖待形成的位于同一行的若干条条形结构在待刻蚀薄膜中对应的位置,且每一条条形图案部分覆盖所述通孔。
可选的,所述通孔的形状为椭圆形、圆形、矩形其中的一种。可选的,与条形结构较短边平行方向的所述通孔的直径大于条形图案的宽度。可选的,还包括,形成通孔后,在通孔侧壁表面形成氮化硅侧墙。可选的,每一条条形图案覆盖待形成的位于同一行的若干条条形结构在待刻蚀薄膜中对应的位置,且每一条条形图案部分覆盖所述氮化硅侧墙和通孔。可选的,与条形结构较短边平行方向的所述氮化硅侧墙的内直径大于条形图案的览度。与现有技术相比,本发明具有以下优点在待刻蚀薄膜表面形成一层较硬的掩膜层图案,以所述较硬的掩膜层图案为掩膜对待刻蚀薄膜进行刻蚀,由于较硬的掩膜层图案不会变形,使得刻蚀出的图形可以与掩膜层图案高度一致,刻蚀出的条形结构的棱角不会过度刻蚀形成圆角,并且在掩膜层内形成圆形或椭圆形的通孔,使得形成的条形掩膜层图案较短边两端有突出的部分,以所述条形掩膜层图案为掩膜对待刻蚀薄膜进行刻蚀形成条形结构,即使条形结构较短边两端的突出的部分在刻蚀过程中被过度刻蚀掉,形成的条形结构较短边两端刚好被刻蚀成棱角,不会形成圆角,从而不会缩短条形结构的长度。由于模具的原因,利用纳米压印形成的通孔不能制作的太小,在通孔侧壁形成氮化硅侧墙,通过控制氮化硅侧墙的厚度,就能控制最终形成的通孔的大小,且氮化硅侧墙的硬度很大,在干法刻蚀时不会变形,以氮化硅侧墙为掩膜形成的条形结构较短边的形状与氮化硅侧墙形成的通孔的图形高度一致,不会形成圆角,从而不会缩短条形结构的长度。
图I至图4是现有技术的形成条形结构的示意图;图5是本发明实施方式的一种条形结构的刻蚀方法的流程示意图;图6至图12为本发明实施方式的一种条形结构的刻蚀方法的结构示意图;图13是本发明实施方式的另一种条形结构的刻蚀方法的流程示意图;图14至图22为本发明实施方式的另一种条形结构的刻蚀方法的结构示意图。
具体实施例方式现有技术中大多数情况下为干法刻蚀作掩膜的材料为光刻胶,由于光刻胶较软,在刻蚀条形结构时容易将条形结构的棱角过度刻蚀形成圆角,发明人经过研究发现,在待刻蚀薄膜表面形成ー层较硬的掩膜层图案,以所述较硬的掩膜层图案为掩膜对待刻蚀薄膜进行刻蚀,由于较硬的掩膜层图案不会变形,使得刻蚀出的图形可以与掩膜层图案高度一致,刻蚀出的条形结构端点的棱角不会过度刻蚀形成圆角。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详 细的说明。本发明提供ー种条形结构的刻蚀方法,具体流程图请參照图5,包括以下步骤步骤S101,提供基板,在所述基板表面形成待刻蚀薄膜;步骤S102,在所述待刻蚀薄膜表面形成掩膜层,在所述掩膜层内形成贯穿所述掩膜层的通孔,所述通孔与待形成的条形结构较短边的位置对应;步骤S103,在所述掩膜层表面形成条形图案,以所述条形图案为掩膜刻蚀所述掩膜层,直至暴露出待刻蚀薄膜,形成掩膜层图案;步骤S104,以所述掩膜层图案为掩膜,刻蚀待刻蚀薄膜直至暴露出所述基板。在本发明实施例中,所形成的条形结构请參考图12,包括位于同一行的条形结构
3、条形结构4和与条形结构3、条形结构4平行且位于同一行的条形结构5、条形结构6。利用本发明形成的条形结构可以有很多种,本发明实施例中的条形结构只是为了在以下描述中便于阐述具体细节以便于充分理解本发明。因此本发明不受以下公开的条形结构图形的限制。图6至图12为本发明实施方式的条形结构的刻蚀方法的结构示意图。请參考图6,执行步骤S101,提供基板10,在所述基板10表面形成待刻蚀薄膜20。所述基板10为Si衬底、Ge衬底、GaAs衬底、GaN衬底、绝缘体上硅衬底、多层基板(覆盖有介质层和金属层的衬底)其中ー种。在本实施例中,所述基板10为Si衬底。所述待刻蚀薄膜20为多晶硅层、ニ氧化硅层、氮化硅层等介质层,形成互连线的金属层其中的一层或由其中几层形成的叠层结构。在本实施例中,待刻蚀薄膜20为包括柵氧化层、多晶硅层的两层堆叠结构。在所述基板表面形成栅氧化层和多晶硅层的具体步骤包括在所述基板表面利用热氧化或化学气相沉积形成栅氧化硅层,在所述栅氧化硅层表面利用化学气相沉积形成多晶硅层。所述形成栅氧化硅层和多晶硅层的方法为本领域技术人员的公知技木,在此不再赘述。由于本发明主要是避免将条形结构的棱角过度刻蚀形成圆角,因此所述基板和待刻蚀薄膜的类型不应过分限制本发明的保护范围。请參考图7,执行步骤S102,在所述待刻蚀薄膜20表面形成掩膜层30,在所述掩膜层30内形成贯穿所述掩膜层30的通孔40,所述通孔40与待形成的条形结构较短边的位置对应。所述掩膜层30为氧化硅层、氮化硅层、氮氧硅层、金属层其中的一层或由其中几层形成的叠层结构。在本实施例中,所述掩膜层30为氮化硅层,形成所述氮化硅层的方法为在待刻蚀薄膜表面利用化学气相沉积或者低压化学气相沉积形成氮化硅层,形成所述氮化硅层的方法为本领域技术人员的公知技术,在此不再赘述。所述形成通孔40的方法为利用干法刻蚀エ艺或纳米压印エ艺在掩膜层30内形成贯穿掩膜层30的通孔40,在待形成的条形结构较短边的外侧对应的掩膜层30的区域都形成一个通孔40,在后端エ艺中,利用通孔40刻蚀形成的待刻蚀薄膜20的边缘构成待形成的条形结构的较短边。所述通孔的形状为椭圆形、圆形、矩形其中的ー种。形成通孔40的数量取决于待形成的条形结构的数量,可以为ー个,也可以为多个。在本实施例中,形成通孔的方法为采用干法刻蚀エ艺,利用干法刻蚀形成通孔的方法为本领域技术人员的公知技术,在此不再赘述。形成的所述通孔的形状为椭圆形,具体的结构俯视图请參考图8。由于椭圆形的通孔边缘为弧形状,形成的条形掩膜层较短边的边缘也为弧形状,较短边两端有向外突出的部分,由于干法刻蚀时容易将突出的部分过度刻蚀,最終形成的条形结构较短边两端刚好被刻蚀成棱角,不会形成圆角,从而不会缩短条形结构的长度。请參考图9,执行步骤S103,在所述掩膜层30表面形成条形图案60,以所述条形图案60为掩膜刻蚀所述掩膜层30,直至暴露出待刻蚀薄膜20,形成掩膜层图案。形成掩膜层图案的具体方法包括在所述掩膜层30和通孔40表面形成抗反射层50,在抗反射层50表面形成光刻胶层60 ;利用有条形图案的掩膜版对所述光刻胶层60进 行曝光显影,形成条形图案60,所述条形图案60为条形的光刻胶;以所述条形图案60为掩膜,对掩膜层30进行干法刻蚀,直至露出待刻蚀薄膜20,形成掩膜层图案。形成掩膜层图案后利用丙酮溶液除去光刻胶层和抗反射层,所述除去光刻胶层和抗反射层的方法为本领域技术人员的公知技木,在此不再赘述。其中,每一条条形图案可以覆盖待形成的位于同一行的若干条条形结构在待刻蚀薄膜中对应的位置,且每一条条形图案部分覆盖所述通孔。在本实施例中,由于待形成的条形结构3、条形结构4位于同一行,条形结构5、条形结构6位于同一行,所述形成的条形图案为两条,一条条形图案覆盖待形成的条形结构3、条形结构4在待刻蚀薄膜中对应的位置和与待形成的条形结构3、条形结构4较短边的位置对应的通孔,另一条条形图案覆盖待形成的条形结构5、条形结构6在待刻蚀薄膜中对应的位置和与待形成的条形结构5、条形结构6较短边的位置对应的通孔,具体请參考图10,其中,条形图案覆盖所述通孔的中间部分,且与条形结构较短边平行方向的所述通孔的直径大于所述条形图案的宽度。在其他实施例中,所述形成的条形图案可以为四条,每一条条形图案覆盖ー个待形成的条形结构在待刻蚀薄膜中对应的位置,其中,所述条形图案的长度比待形成的条形结构的长度略长,使得所形成的条形图案能覆盖通孔的边缘,所述通孔的边缘位于待形成的条形结构较短边在待刻蚀薄膜中位置的正上方,且与条形结构较短边平行方向的所述通孔的直径大于所述条形图案的宽度。请參考图11,执行步骤S104,以所述掩膜层图案为掩膜,刻蚀待刻蚀薄膜20直至暴露出所述基板10。在本实施例中,刻蚀待刻蚀薄膜20的エ艺为干法刻蚀エ艺。由于掩膜层30为氮化硅层,硬度很大,不容易变形,以所述掩膜层图案为掩膜刻蚀待刻蚀薄膜20,不会导致条形结构的图形变形。在刻蚀待刻蚀薄膜20后,除去所述掩膜层图案,具体请參考图12。除去所述掩膜层图案的方法包括干法刻蚀和湿法刻蚀。在本实施例中,采用的方法为利用湿法刻蚀技木。除去氮化硅掩膜层的方法为将掩膜层浸泡在热磷酸中,温度120 160°C,浓度为85%。由于热磷酸对多晶娃和娃的刻蚀很小,在去除氮化娃掩膜层同时不会破坏条形结构。
本发明实施例利用较硬的掩膜层图案为掩膜对待刻蚀薄膜进行刻蚀,由于较硬的掩膜层图案不会变形,使得刻蚀出的图形可以与掩膜层图案高度一致,刻蚀出的条形结构的棱角不会过度刻蚀形成圆角,并且在掩膜层内形成圆形或椭圆形的通孔,使得形成的掩膜层图案的较短边两端有突出的部分,以所述掩膜层图案为掩膜对待刻蚀薄膜进行刻蚀形成条形结构,即使条形结构较短边两端的突出的部分在刻蚀过程中被过度刻蚀掉,形成的条形结构较短边两端刚好被刻蚀成棱角,不会形成圆角,从而不会缩短条形结构的长度。本发明实施方式还提供另ー种条形结构的刻蚀方法,具体流程图请參照图13,包括以下步骤步骤S201,提供基板,在所述基板表面形成待刻蚀薄膜;步骤S202,在所述待刻蚀薄膜表面形成掩膜层,在所述掩膜层内形成贯穿所述掩膜层的通孔,在通孔侧壁表面形成氮化硅侧墙,所述氮化硅侧墙与待形成的条形结构较短边的位置对应;步骤S203,在所述掩膜层表面形成条形图案,以所述条形图案为掩膜刻蚀所述掩膜层,直至暴露出待刻蚀薄膜,形成掩膜层图案;步骤S204,以所述掩膜层图案和氮化硅侧墙为掩膜,刻蚀待刻蚀薄膜直至暴露出所述基板。
在本发明实施例中,所形成的条形结构请參考图22,包括位于同一行的条形结构3’、条形结构4’和与条形结构3’、条形结构4’平行且位于同一行的条形结构5’、条形结构6’。利用本发明形成的条形结构可以有很多种,本发明实施例中的条形结构只是为了在以下描述中便于阐述具体细节以便于充分理解本发明。因此本发明不受以下公开的条形结构图形的限制。图14至图22为本发明实施方式的条形结构的刻蚀方法的结构示意图。请參考图14,执行步骤S201,提供基板100,在所述基板100表面形成待刻蚀薄膜200。所述基板100为Si衬底、Ge衬底、GaAs衬底、GaN衬底、绝缘体上硅衬底、多层基板(覆盖有介质层和金属层的衬底)其中ー种。在本实施例中,所述基板100为Si衬底。所述待刻蚀薄膜200为多晶硅层、ニ氧化硅层、氮化硅层等介质层,形成互连线的金属层其中的一层或由其中几层形成的叠层结构。在本实施例中,待刻蚀薄膜200为包括栅氧化层、多晶硅层的两层堆叠结构。在所述基板表面形成栅氧化层和多晶硅层的具体步骤包括在所述基板表面利用热氧化或化学气相沉积形成栅氧化硅层,在所述栅氧化硅层表面利用化学气相沉积形成多晶硅层。所述形成栅氧化硅层和多晶硅层的方法为本领域技术人员的公知技木,在此不再赘述。由于本发明主要是避免将条形结构的棱角过度刻蚀形成圆角,因此所述基板和待刻蚀薄膜的类型不应过分限制本发明的保护范围。请參考图15,执行步骤S202,在所述待刻蚀薄膜200表面形成掩膜层300,在所述掩膜层300内形成贯穿所述掩膜层300的通孔400,在通孔400侧壁表面形成氮化硅侧墙450,所述氮化硅侧墙450与待形成的条形结构较短边的位置对应。所述掩膜层300为氧化硅层、氮化硅层、氮氧硅层、金属层其中的一层或由其中几层形成的叠层结构。在本实施例中,所述掩膜层300为镍金属层,在多晶硅层表面形成镍金属层的エ艺包括等离子物理气相沉积或电镀エ艺。所述形成通孔400的方法为利用干法刻蚀、纳米压印技术其中一种或两种的组合。在本实施例中,形成通孔400的方法利用了纳米压印技木。利用纳米压印技术形成通孔400的方法请參考图16,具体包括提供一具有通孔形状的突出构件550的模具500,所述模具的硬度很大,通常由铬、钨、钛等金属或包含所述金属的合金制成;将所述模具500压印在镍金属层300上,直到所述模具500的突出构件550接触到多晶硅层220,在镍金属层300内形成若干贯穿镍金属层300的通孔400。在其他实施例中,为了减小模具对镍金属层和待刻蚀薄膜的应力作用,当模具通过压印在镍金属层内形成未贯穿镍金属层的通孔后停止压印,随后利用干法刻蚀エ艺形成贯穿镍金属层的通孔。在通孔400侧壁表面形成氮化娃侧墙450的方法具体包括在掩膜层300表面和通孔400内表面形成氮化硅层430,请參考图17 ;对所述氮化硅层430进行无掩膜的干法刻蚀,直至露出掩膜层300上表面和通孔400底部的待刻蚀薄膜200,在通孔400侧壁表面形成氮化硅侧墙450,请參考图15。由于氮化硅侧墙450的硬度很大,在干法刻蚀时不会变形,以氮化硅侧墙为掩膜形成的条形结构较短边的形状与氮化硅侧墙形成的通孔的图形高度一致,刻蚀出的条形结构的棱角不会过度刻蚀形成圆角。所述氮化硅侧墙450还具有以下的优点,随着条形结构之间的距离变得越来越小,间距可小到几百纳米甚至几十纳米,对应的模具中形成通孔的突起构件也需要变得越来越小,但由于几百纳米甚至几十纳米粗的突起构件不仅制造复杂,会增加模具成本,且突起构件也容易变形受损,所以突起构件的粗细被限定在了一定的范围。为了能在镍金属层内形成较细的通孔,在利用模具进行纳米压印形成较粗的通孔后,在通孔侧壁形成氮化硅侧墙,利用所述氮化硅侧墙形成较小的通孔。同吋,通过控制氮化硅层的厚度就能控制氮化硅侧墙的厚度,从而可以控制需要形成的通孔的大小。形成通孔400的数量取决于待形成的条形结构的数量,可以为ー个,也可以为多个。在一个实施例中,每ー个待形成的条形结构较短边的外侧对应的掩膜层300的区域都形成一个通孔400。所述通孔400的形状为椭圆形、圆形、矩形其中的ー种。在本实施例中,通孔400的形状为椭圆形,具体的结构俯视图请參考图18。由于氮化硅侧墙为弧形状,形成的掩膜层图案较短边的边缘也为弧形状,较短边两端有向外突出的部分,由于干法刻蚀时容易将突出的部分过度刻蚀,最終形成的条形结构较短边两端刚好被刻蚀成棱角,不会形成圆角,从而不会缩短条形结构的长度。请參考图19,执行步骤S203,在所述掩膜层300表面形成条形图案600,以所述条 形图案600为掩膜刻蚀所述掩膜层300,直至暴露出待刻蚀薄膜200,形成掩膜层图案。形成掩膜层图案的具体方法包括在所述掩膜层300、通孔400和氮化硅侧墙450表面形成抗反射层500,在抗反射层500表面形成光刻胶层600 ;利用条形图案的掩膜版对所述光刻胶层600进行曝光显影,形成条形图案600,所述条形图案600为条形的光刻胶;以所述条形图案的光刻胶层600为掩膜,对掩膜层300进行干法刻蚀,直至露出待刻蚀薄膜200,形成掩膜层图案。形成掩膜层图案后利用丙酮溶液除去光刻胶层和抗反射层,所述除去光刻胶层和抗反射层的方法为本领域技术人员的公知技术,在此不再赘述。其中,每一条条形图案可以覆盖待形成的位于同一行的若干条条形结构在待刻蚀薄膜中对应的位置,且每一条条形图案部分覆盖所述氮化硅侧墙和通孔。在本实施例中,由于待形成的条形结构3’、条形结构4’位于同一行,条形结构5’、条形结构6’位于同一行,所述形成的条形图案600可以为两条,一条条形图案覆盖待形成的条形结构3’、条形结构4’在待刻蚀薄膜中对应的位置和与待形成的条形结构3’、条形结构4’较短边的位置对应的通孔,另一条条形图案覆盖待形成的条形结构5’、条形结构6’在待刻蚀薄膜中对应的位置和与待形成的条形结构5’、条形结构6’较短边的位置对应的通孔,具体请參考图20,其中,条形图案600覆盖所述通孔的中间部分,且与条形结构较短边平行方向的所述氮化硅侧墙的内直径大于条形图案600的宽度。在其他实施例中,所述形成的条形图案可以为四条,每一条条形图案覆盖ー个待形成的条形结构在待刻蚀薄膜中对应的位置,其中,所述条形图案的长度比待形成的条形结构的长度略长,使得所形成的条形图案能覆盖部分氮化硅侧墙,所述氮化硅侧墙位于待形成的条形结构较短边在待刻蚀薄膜中位置的正上方,且与条形结构较短边平行方向的所述氮化硅侧墙的内直径大于所述条形图案的宽度。请參考图21,执行步骤S204,以所述掩膜层图案和氮化硅侧墙450为掩膜,刻蚀待刻蚀薄膜200直至暴露出所述基板100。 在本实施例中,刻蚀待刻蚀薄膜200的エ艺为干法刻蚀エ艺。由于氮化硅侧墙450硬度很大,不容易变形,以所述掩膜层图案和氮化硅侧墙450为掩膜刻蚀待刻蚀薄膜200,不会导致条形结构的图形变形。在刻蚀待刻蚀薄膜200后,除去所述掩膜层图案和氮化硅侧墙,具体请參考图22。除去所述掩膜层图案和氮化硅侧墙的方法包括干法刻蚀和湿法刻蚀,在本发明实施例中,采用的エ艺为湿法刻蚀エ艺,其中,除去掩膜层镍金属层的方法为浸泡在36% 38%的盐酸中,除去氮化硅侧墙的方法为浸泡在热磷酸中,温度120 160°C,浓度为85%。由于热磷酸和盐酸对多晶硅和硅的刻蚀很小,在去除氮化硅侧墙和镍金属层的同时不会破坏条形结构。本发明实施方式在通孔侧壁形成硬度较大的氮化硅侧墙,利用所述氮化硅侧墙为掩膜刻蚀条形结构的较短边,由于氮化硅侧墙不容易变形,以氮化硅侧墙为掩膜刻蚀条形结构较短边不容易将条形结构的棱角过度刻蚀成圆角,并且在掩膜层内形成圆形或椭圆形的通孔,使得形成的条形掩膜层较短边两端有突出的部分,以所述条形掩膜层为掩膜对待刻蚀薄膜进行刻蚀形成条形结构,即使条形结构较短边两端的突出的部分在刻蚀过程中被过度刻蚀掉,形成的条形结构较短边两端刚好被刻蚀成棱角,不会形成圆角,从而不会缩短条形结构的长度。本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述掲示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种条形结构的刻蚀方法,其特征在于,包括 提供基板,在所述基板表面形成待刻蚀薄膜; 在所述待刻蚀薄膜表面形成掩膜层,在所述掩膜层内形成贯穿所述掩膜层的通孔,所述通孔与待形成的条形结构较短边的位置对应; 在所述掩膜层表面形成条形图案,以所述条形图案为掩膜刻蚀所述掩膜层,直至暴露出待刻蚀薄膜,形成掩膜层图案; 以所述掩膜层图案为掩膜,刻蚀待刻蚀薄膜直至暴露出所述基板。
2.如权利要求I所述的刻蚀方法,其特征在于,所述掩膜层为氧化硅层、氮化硅层、氮氧娃层、金属层其中的一层或由其中几层形成的叠层结构。
3.如权利要求I所述的刻蚀方法,其特征在于,所述掩膜层为镍金属层。
4.如权利要求I所述的刻蚀方法,其特征在于,形成通孔的方法为干法刻蚀工艺、纳米压印工艺其中一种或两种的组合。
5.如权利要求I所述的刻蚀方法,其特征在于,每一条条形图案覆盖待形成的位于同一行的若干条条形结构在待刻蚀薄膜中对应的位置,且每一条条形图案部分覆盖所述通孔。
6.如权利要求I所述的刻蚀方法,其特征在于,所述通孔的形状为椭圆形、圆形、矩形其中的一种。
7.如权利要求I所述的刻蚀方法,其特征在于,与条形结构较短边平行方向的所述通孔的直径大于条形图案的宽度。
8.如权利要求I所述的刻蚀方法,其特征在于,还包括,形成通孔后,在通孔侧壁表面形成氮化硅侧墙。
9.如权利要求8所述的刻蚀方法,其特征在于,每一条条形图案覆盖待形成的位于同一行的若干条条形结构在待刻蚀薄膜中对应的位置,且每一条条形图案部分覆盖所述氮化硅侧墙和通孔。
10.如权利要求8所述的刻蚀方法,其特征在于,与条形结构较短边平行方向的所述氮化硅侧墙的内直径大于条形图案的宽度。
全文摘要
一种条形结构的刻蚀方法,包括提供基板,在所述基板表面形成待刻蚀薄膜;在所述待刻蚀薄膜表面形成掩膜层,在所述掩膜层内形成贯穿所述掩膜层的通孔,所述通孔与待形成的条形结构较短边的位置对应;在所述掩膜层表面形成条形图案,以所述条形图案为掩膜刻蚀所述掩膜层,直至暴露出待刻蚀薄膜,形成掩膜层图案;以所述掩膜层图案为掩膜,刻蚀待刻蚀薄膜直至暴露出所述基板。通过在待刻蚀薄膜表面形成一层较硬的掩膜层,以所述较硬的掩膜层为掩膜对待刻蚀薄膜进行刻蚀,刻蚀出的图形可以与掩模图形高度一致,刻蚀出的条形结构端点的棱角不会过度刻蚀形成圆角。
文档编号H01L21/3213GK102856190SQ201110182359
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者周俊卿, 孟晓莹, 张海洋 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司