条形结构的形成方法

文档序号:7259278阅读:441来源:国知局
条形结构的形成方法
【专利摘要】一种条形结构的形成方法,先在待刻蚀薄膜表面形成第一条形的硬掩膜图案,然后在第一条形的硬掩膜图案表面形成具有条形开口的第二光刻胶图形,由于后续会在所述第二光刻胶图形表面形成聚合物层,因此,利用光刻工艺形成的第二光刻胶图形的条形开口的宽度可以较宽,光刻难度较小,且后续可以利用所述聚合物层缩小所述条形开口的宽度,使得最终刻蚀形成的位于同一直线的两个条形结构端点之间的距离可以非常小。同时由于光刻工艺形成的第二光刻胶图形的条形开口的宽度较大,不需要使用硬度较小、厚度较小的光刻胶,使得位于同一直线的条形结构之间的侧壁形貌较佳,位于同一直线的条形结构不会发生短路。
【专利说明】条形结构的形成方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术,特别涉及一种条形结构的形成方法。

【背景技术】
[0002]随着超大规模集成电路(Ultra Large Scale Integrat1n, 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。
[0003]目前的半导体制造技术中,形成条形结构通常是采用一层具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为掩膜对待刻蚀薄膜进行干法刻蚀形成条形结构。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,棱角顶端部分容易被过度刻蚀掉,使得条形结构的棱角变成了圆角。为了克服上述问题,业界开发出一种利用两次光刻、两次刻蚀的刻蚀方法。具体请参考图1至图3,图1为第一次光刻所用的第一掩膜版的示意图,图2为第二次光刻所用的第二掩膜版的示意图,图3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,利用如图1所示的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,利用如图2所示的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。
[0004]但是随着半导体工艺的特征尺寸变得越来越小,两个位于同一直线的条形结构I和条形结构2端点之间的距离Dl也随之减小,使得光刻难度增加,且条形结构I和条形结构2端点处的侧壁形貌不佳。


【发明内容】

[0005]本发明解决的问题是提供一种条形结构的形成方法,使得位于同一直线上的条形结构不容易发生电学连接,且光刻难度较低。
[0006]为解决上述问题,本发明提供一种条形结构的形成方法,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具有第一条形的硬掩膜图案;在所述待刻蚀薄膜和第一条形的硬掩膜图案表面形成具有条形开口的第二光刻胶图形,所述条形开口的长边方向与第一条形的硬掩膜图案的长边方向垂直,且所述条形开口暴露出部分第一条形的硬掩膜图案;在所述第二光刻胶图形顶部和侧壁表面形成聚合物层,使得第二光刻胶图形的条形开口的宽度变窄;以表面具有聚合物层的第二光刻胶图形为掩膜,对第一条形的硬掩膜图案进行刻蚀,使得所述第一条形的硬掩膜图案被断开,形成若干位于同一直线的具有第二条形的硬掩膜图案;以所述第二条形的掩膜层图案为掩膜,刻蚀待刻蚀薄膜直至暴露出所述基板,形成条形结构。
[0007]可选的,在形成所述聚合物层之前,还包括对第二光刻胶图形进行修复处理,使第二光刻胶图形的侧壁形貌变得平整。
[0008]可选的,对第二光刻胶图形进行修复处理的具体工艺为等离子体处理工艺。
[0009]可选的,所述等离子体处理工艺的具体工艺参数包括:用于形成等离子体的反应气体为HBr、O2> H2> Ar其中的一种或几种,所述HBr的流量范围为20sccm?500sccm,所述O2的流量范围为5sccm?50sccm, H2的流量范围为20sccm?200sccm,所述Ar的流量范围为50SCCm?500SCCm,反应腔温度的范围为30摄氏度?60摄氏度,反应腔压强范围为3毫托?50毫托,反应腔的射频功率的范围为100瓦?1000瓦。
[0010]可选的,形成所述聚合物层的工艺包括:利用至少包括CH3F、CH2F2、HBr、CH4其中一种或几种的反应气体在所述第二光刻胶层顶部和侧壁表面形成聚合物层。
[0011]可选的,形成所述聚合物层的具体工艺包括:所述HBr的流量范围为20sccm?500sccm,所述CH4的流量范围为2sccm?20sccm,所述CH3F和CH2F2的总流量范围为20sccm?500sccm,其中射频功率的范围为100瓦?1000瓦,反应温度的范围为30摄氏度?60摄氏度,反应腔压强范围为3毫托?50毫托。
[0012]可选的,所述聚合物层的厚度范围为O纳米?5纳米。
[0013]可选的,所述第二光刻胶图形的条形开口的宽度大于特征尺寸,且最终形成的位于同一直线的条形结构端点之间的距离小于特征尺寸。
[0014]可选的,在刻蚀形成第二条形的硬掩膜图案的过程中,在暴露出的第二条形的硬掩膜图案的侧壁形成聚合物,使得相邻两个第二条形的硬掩膜图案被断开处的侧壁变得倾斜,使得最终形成的位于同一直线的条形结构端点之间的距离变小。
[0015]可选的,形成所述第一条形的硬掩膜图案的工艺包括:在所述待刻蚀薄膜表面形成硬掩膜层,在所述硬掩膜层表面形成第一光刻胶层,对所述第一光刻胶层进行曝光显影,形成第一光刻胶图形,以所述第一光刻胶图形为掩膜,对所述硬掩膜层进行刻蚀,直到暴露出所述待刻蚀薄膜表面,在所述待刻蚀薄膜表面形成具有第一条形的硬掩膜图案。
[0016]可选的,所述硬掩膜层为氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层、金属层其中的一层或其中几层形成的叠层结构。
[0017]可选的,所述条形结构为多晶硅栅极、金属栅极、电阻或金属互连线。
[0018]与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
[0019]本发明先形成第一条形的硬掩膜图案,然后在第一条形的硬掩膜图案表面形成具有条形开口的第二光刻胶图形,由于后续会在所述第二光刻胶图形的侧壁表面形成聚合物层,因此,利用光刻工艺形成的第二光刻胶图形的条形开口的宽度可以较宽,光刻难度较小,且后续可以利用所述聚合物层缩小所述条形开口的宽度,使得最终刻蚀形成的位于同一直线的两个条形结构端点之间的距离可以非常小。同时由于光刻工艺形成的第二光刻胶图形的条形开口的宽度较大,不需要使用硬度较小、厚度较小的光刻胶,使得位于同一直线的条形结构之间的侧壁形貌较佳,位于同一直线的条形结构不会发生短路。
[0020]进一步的,形成所述第二光刻胶图形之后,对第二光刻胶图形进行修复处理,利用反应气体的等离子体去除突起的第二光刻胶图形,使得第二光刻胶图形的侧壁形貌变得平整,避免最终形成的相邻两个条形结构相连接。且由于后续会在所述第二光刻胶图形表面形成聚合物层,在平整的第二光刻胶图形侧壁更容易形成聚合物层,更容易控制所述聚合物的厚度,从而更容易控制第二光刻胶图形的条形开口的宽度,从而也更容易控制位于同一直线的相邻两个条形结构之间的开口距离。

【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1、图2是现有技术的形成条形结构的掩膜版的结构示意图;
[0022]图3?图5是现有技术的条形结构的结构示意图;
[0023]图6?图16是本发明实施例的条形结构的形成过程的结构示意图。

【具体实施方式】
[0024]利用现有技术中形成位于同一直线的至少两条条形结构时,请继续参考图3,由于位于同一直线的两条条形结构I和条形结构2端点之间的距离变得越来越小,光刻难度越来越大,且随着特征尺寸的降低,只能使用硬度较低、厚度较小的光刻胶进行作为第二光刻胶层,但利用所述较软、较薄的第二光刻胶进行曝光显影,图形化后的第二光刻胶层的侧壁形貌不佳,可能会导致位于同一直线的条形结构I和条形结构2端点之间的侧壁形貌较差,容易导致条形结构I和条形结构2相连接,引起电学短路。
[0025]且当所述条形结构为多晶硅栅极时,请参考图4,所述多晶硅栅极11、多晶硅栅极12需要横跨有源区20的表面且所述多晶硅栅极10的两端需要分别位于有源区20两侧的浅沟槽隔离结构30表面,但由于现有技术形成的浅沟槽隔离结构30的宽度已非常小,接近特征尺寸,因此位于同一直线的两条多晶硅栅极11和多晶硅栅极12的端点之间的距离D2更小,利用现有的光刻工艺非常难以形成多晶硅栅极11和多晶硅栅极12之间的开口。同时,由于所述多晶硅栅极11、多晶硅栅极12与浅沟槽隔离结构30之间的接触区域非常小,因此只要对准工艺发生偏差,多晶硅栅极11、多晶硅栅极12与有源区20的位置发生偏差,请参考图5,会导致所述多晶硅栅极11或多晶硅栅极12的一端与浅沟槽隔离结构30不连接,导致最终形成的MOS晶体管失效,因此形成合格的多晶硅栅极的光刻工艺的难度很大。
[0026]为此,本发明实施例提供了一种条形结构的形成方法,形成第一条形的硬掩膜图案后,在第一条形的硬掩膜图案表面形成具有条形开口的第二光刻胶图形,所述条形开口的长边方向与第一条形的硬掩膜图案的长边方向垂直,且所述条形开口暴露出部分第一条形的硬掩膜图案;在所述第二光刻胶图形顶部和侧壁表面形成聚合物层,使得第二光刻胶图形的条形开口的宽度变窄;以具有所述聚合物层的第二光刻胶图形为掩膜,对第一条形的硬掩膜图案进行刻蚀,使得所述第一条形的硬掩膜图案被断开,形成若干位于同一直线的具有第二条形的硬掩膜图案;以所述第二条形的掩膜层图案为掩膜,刻蚀待刻蚀薄膜直至暴露出所述基板,形成条形结构。本发明先形成第一条形的硬掩膜图案,然后在第一条形的硬掩膜图案表面形成具有条形开口的第二光刻胶图形,由于后续会在所述第二光刻胶图形表面形成聚合物层,因此,利用光刻工艺形成的第二光刻胶图形的条形开口的宽度可以较宽,光刻难度较小,且后续可以利用所述聚合物层缩小所述条形开口的宽度,使得最终刻蚀形成的位于同一直线的两个条形结构端点之间的距离可以非常小。同时由于光刻工艺形成的第二光刻胶图形的条形开口的宽度较大,不需要使用硬度较小、厚度较小的光刻胶,使得位于同一直线的条形结构之间的侧壁形貌较佳,位于同一直线的条形结构不会发生短路。
[0027]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例做详细的说明。
[0028]图6至图16为本发明实施例的条形结构的形成过程的结构示意图。
[0029]请参考图6和图7,图6为俯视结构示意图,图7为沿图6AA’方向的剖面结构示意图,提供基板100,在所述基板100表面形成待刻蚀薄膜110。
[0030]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)其中一种。在本实施例中,所述基板100为Si衬底,所述基板100内形成有有源区101和将所述有源区101电学隔离的浅沟槽隔离结构102,后续形成的条形结构为横跨所述有源区的多晶硅栅极。
[0031]所述待刻蚀薄膜110为多晶硅层、二氧化硅层、氮化硅层等介质层,或为形成互连线、金属栅、电阻的金属层,或者为由介质层、金属层等形成的叠层结构。在本实施例中,待刻蚀薄膜110为包括栅氧化层、多晶硅层的叠层结构,最终形成的条形结构为多晶硅栅极。
[0032]请参考图8和图9,图8为俯视结构示意图,图9为沿图8AA’方向的剖面结构示意图,在所述待刻蚀薄膜I1表面形成具有第一条形的硬掩膜图案120。
[0033]形成所述第一条形的硬掩膜图案120的方法包括:在待刻蚀薄膜110表面形成硬掩膜层(未图示),在所述硬掩膜层表面形成第一光刻胶层,对所述第一光刻胶层进行曝光显影,形成第一光刻胶图形(未图示),以所述第一光刻胶图形为掩膜,对所述硬掩膜层进行刻蚀,直到暴露出所述待刻蚀薄膜110表面,在所述待刻蚀薄膜110表面形成具有第一条形的硬掩膜图案120。所述第一条形的硬掩膜图案120的条数为一条或多条。
[0034]所述硬掩膜层为氧化硅层、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,所述硬掩膜层为氮化硅层,即所述第一条形的硬掩膜图案为若干个呈长方形的氮化硅层。
[0035]请参考图10和图11,图10为俯视结构示意图,图11为沿图10AA’方向的剖面结构示意图,在所述待刻蚀薄膜110和第一条形的硬掩膜图案120表面形成具有条形开口 135的第二光刻胶图形130,所述条形开口 135的长边方向与第一条形的硬掩膜图案120的长边方向垂直,且所述条形开口 135暴露出部分第一条形的硬掩膜图案120。
[0036]在本实施例中,由于后续会对所述第二光刻胶图形130顶部表面和侧壁表面形成聚合物层,使得条形开口 135的宽度变窄,因此,所述条形开口 135的宽度大于最终形成的位于同一直线的两个条形结构端点之间的距离,后续可以通过控制所述聚合物层的厚度可以控制所述条形开口 135的宽度,从而控制最终形成的位于同一直线的两个条形结构端点之间的距离。由于所述第二光刻胶图形130的条形开口 135的宽度较大,所述宽度可以大于特征尺寸,不需要利用较薄、较软的光刻胶进行曝光显影,且由于条形开口 135的宽度较大,条形开口 135的侧壁形貌可以较好地控制。在其中一个实施例中,所述利用光刻工艺形成的条形开口 135的宽度大于特征尺寸,最终形成的位于同一直线的两个条形结构端点之间的距离小于特征尺寸,所述特征尺寸为当前光刻工艺所能获得的最小尺寸。
[0037]在本实施例中,所述第二光刻胶图形130的条形开口 135暴露出部分第一条形的硬掩膜图案120,且所述条形开口 135的长边方向与第一条形的硬掩膜图案120的长边方向垂直,使得后续利用所述第二光刻胶图形130对第一条形的硬掩膜图案进行刻蚀时,所述第一条形的硬掩膜图案120被断开,形成长度较短的若干位于同一直线的第二条形的硬掩膜图案。
[0038]请继续参考图10和图11,对第二光刻胶图形130进行修复处理,使第二光刻胶图形130的侧壁形貌变得平整。
[0039]由于光刻胶层经过曝光显影后形成的侧壁并不平整,且随着特征尺寸的不断降低,光更容易发生衍射,且光刻胶变得越来越软,因此最终形成的光刻胶层的侧壁容易具有突起,使得最终形成的条形结构的侧壁不平整。且当所述条形结构为如图4所示的多晶硅栅极11或12时,由于相邻两个MOS晶体管的多晶硅栅极11和多晶硅栅极12之间的开口原本就很小,当所述条形结构的侧壁形成有突起,会使得相邻两个MOS晶体管的多晶硅栅极11和12容易连接,使得相邻两个MOS晶体管的多晶硅栅极11和12发生短路,容易引起电路失效。
[0040]因此,在本实施例中,采用等离子体处理工艺对第二光刻胶图形130进行修复处理,利用反应气体的等离子体去除突起的第二光刻胶图形130,使得第二光刻胶图形130的侧壁形貌变得平整,避免最终形成的相邻两个MOS晶体管的多晶硅栅极相连接。且由于后续会在所述第二光刻胶图形130表面形成聚合物层,在平整的第二光刻胶图形130侧壁更容易形成聚合物层,更容易控制所述聚合物的厚度,从而更容易控制第二光刻胶图形130的条形开口 135的宽度,从而也更容易控制相邻两个MOS晶体管的多晶硅栅极之间的开口距离。
[0041]在本实施例中,所述等离子体处理工艺为:用于形成等离子体的反应气体为HBr、02、H2、Ar其中的一种或几种,所述HBr的流量范围为20sccm?500sccm,所述O2的流量范围为5sccm?50sccm, H2的流量范围为20sccm?200sccm,所述Ar的流量范围为50sccm?500sccm,反应腔温度的范围为30摄氏度?60摄氏度,反应腔压强范围为3毫托?50毫托,反应腔的射频功率的范围为100瓦?1000瓦。
[0042]在其他实施例中,也可以不进行修复处理,形成第二光刻胶图形后,在所述第二光刻胶图形表面形成聚合物层。
[0043]请参考图12,在所述第二光刻胶图形130顶部和侧壁表面形成聚合物层140,使得第二光刻胶图形130的条形开口 135的宽度变窄。
[0044]形成所述聚合物层140的工艺为:利用至少包括CH3F、CH2F2, HBr, CH4其中一种或几种的反应气体的等离子体在所述第二光刻胶图形130顶部和侧壁表面形成聚合物层。在其中一个实施例中,形成所述聚合物层140的具体工艺参数包括:所述HBr的流量范围为20sccm?500sccm,所述CH4的流量范围为2sccm?20sccm,所述CH3F和CH2F2的总流量范围为20sccm?500sccm,其中射频功率的范围为100瓦?1000瓦,反应温度的范围为30摄氏度?60摄氏度,反应腔压强范围为3毫托?50毫托。通过控制所述反应气体的种类、流量、反应温度、反应腔压强、射频功率和反应时间,控制所述聚合物层140的厚度,控制条形开口 135的宽度,最终控制相邻两个条行结构端点之间的开口距离。在本实施例中,所述聚合物层的厚度范围为O纳米?5纳米,在其他实施例中,所述聚合物层140的厚度也可以为其他值。由于所述聚合物层140只形成在所述第二光刻胶图形130顶部和侧壁表面,不会形成在其他的半导体材料表面,后续不需要利用额外的工艺去除后聚合物层140,只需要利用灰化工艺将第二光刻胶图形130和聚合物层140同时去除,不会对整个半导体工艺过程造成影响。且所述聚合物层140的硬度大于第二光刻胶图形130的硬度,使得所述第二光刻胶图形130不容易发生形变,有利于控制最终形成的条形结构的侧壁形貌。
[0045]请参考图13和14,图13为俯视结构示意图,图14为沿图13AA’方向的剖面结构示意图,以表面具有聚合物层140的第二光刻胶图形130 (请参考图12)为掩膜,对第一条形的硬掩膜图案120 (请参考图12)进行刻蚀,使得所述第一条形的硬掩膜图案120被断开,形成若干位于同一直线的具有第二条形的硬掩膜图案121。
[0046]在本实施例中,利用干法刻蚀工艺刻蚀所述第一条形的硬掩膜图案120,形成若干位于同一直线的具有第二条形的硬掩膜图案121。所述第二条形的硬掩膜图案121的侧壁与待刻蚀薄膜110表面垂直。
[0047]由于所述干法刻蚀工艺以具有聚合物层140的第二光刻胶图形130为掩膜,使得第二光刻胶图形130的条形开口 135的宽度减小,有利于使得最终形成的条形结构端点之间的距离减小,甚至可以小于特征尺寸,且不受光刻工艺的限制。同时,在现有技术中,请参考图5,由于对准工艺的偏差,多晶硅栅极或多晶硅栅极12的一端可能与浅沟槽隔离结构30不连接,但在本发明实施例中,由于第二光刻胶图形130的侧壁形成有聚合物层,即使所述第二光刻胶图形130与第一条形的硬掩膜图案120之间对准工艺存在偏差,利用具有聚合物层140的第二光刻胶图形130为掩膜进行刻蚀形成的第二条形的硬掩膜图案121仍位于有源区101两侧的浅沟槽隔离结构102的上方,使得最终形成的条形结构(即多晶硅栅极)的两端仍位于浅沟槽隔离结构102的表面,不会引起MOS晶体管失效。
[0048]在其他实施例中,利用含碳量高的气体作为刻蚀气体,例如CH3F、CH2F2, CH4等,在刻蚀形成第二条形的硬掩膜图案的过程中,在暴露出的第二条形的硬掩膜图案的侧壁形成聚合物,使得相邻两个第二条形的硬掩膜图案被断开处的侧壁变得倾斜,形成倒梯形的开口,使得最终形成的位于同一直线的条形结构端点之间的距离变得更小。
[0049]请参考图15和图16,图15为俯视结构示意图,图16为沿图15AA’方向的剖面结构示意图,以所述第二条形的掩膜层图案121 (请参考图14)为掩膜,刻蚀待刻蚀薄膜110(请参考图14)直至暴露出所述基板100,形成条形结构115。
[0050]形成第二条形的掩膜层图案121后,利用灰化工艺去除所述具有聚合物层140的第二光刻胶图形130。在其他实施例中,也可以采用干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺去除所述具有聚合物层的第二光刻胶图形。
[0051]在本实施例中,所述条形结构115为多晶硅栅极。在其他实施例中,最终形成的条形结构也可以为金属互连线、电阻或利用先栅(Gate first)工艺形成的金属栅极。
[0052]综上,本发明先形成第一条形的硬掩膜图案,然后在第一条形的硬掩膜图案表面形成具有条形开口的第二光刻胶图形,由于后续会在所述第二光刻胶图形表面形成聚合物层,因此,利用光刻工艺形成的第二光刻胶图形的条形开口的宽度可以较宽,光刻难度较小,且后续可以利用所述聚合物层缩小所述条形开口的宽度,使得最终刻蚀形成的位于同一直线的两个条形结构端点之间的距离可以非常小。同时由于光刻工艺形成的第二光刻胶图形的条形开口的宽度较大,不需要使用硬度较小、厚度较小的光刻胶,使得位于同一直线的条形结构之间的侧壁形貌较佳,位于同一直线的条形结构不会发生短路。
[0053]进一步的,形成所述第二光刻胶图形之后,对第二光刻胶图形进行修复处理,利用反应气体的等离子体去除突起的第二光刻胶图形,使得第二光刻胶图形的侧壁形貌变得平整,避免最终形成的相邻两个条形结构相连接。且由于后续会在所述第二光刻胶图形表面形成聚合物层,在平整的第二光刻胶图形侧壁更容易形成聚合物层,更容易控制所述聚合物的厚度,从而更容易控制第二光刻胶图形的条形开口的宽度,从而也更容易控制位于同一直线的相邻两个条形结构之间的开口距离。
[0054]虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【权利要求】
1.一种条形结构的形成方法,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具有第一条形的硬掩膜图案; 在所述待刻蚀薄膜和第一条形的硬掩膜图案表面形成具有条形开口的第二光刻胶图形,所述条形开口的长边方向与第一条形的硬掩膜图案的长边方向垂直,且所述条形开口暴露出部分第一条形的硬掩膜图案; 在所述第二光刻胶图形顶部和侧壁表面形成聚合物层,使得第二光刻胶图形的条形开口的宽度变窄; 以表面具有聚合物层的第二光刻胶图形为掩膜,对第一条形的硬掩膜图案进行刻蚀,使得所述第一条形的硬掩膜图案被断开,形成若干位于同一直线的具有第二条形的硬掩膜图案; 以所述第二条形的掩膜层图案为掩膜,刻蚀待刻蚀薄膜直至暴露出所述基板,形成条形结构。
2.如权利要求1所述的条形结构的形成方法,其特征在于,在形成所述聚合物层之前,还包括对第二光刻胶图形进行修复处理,使第二光刻胶图形的侧壁形貌变得平整。
3.如权利要求2所述的条形结构的形成方法,其特征在于,对第二光刻胶图形进行修复处理的具体工艺为等离子体处理工艺。
4.如权利要求3所述的条形结构的形成方法,其特征在于,所述等离子体处理工艺的具体工艺参数包括:用于形成等离子体的反应气体为HBr、02、H2, Ar其中的一种或几种,所述HBr的流量范围为20sccm?500sccm,所述O2的流量范围为5sccm?50sccm,H2的流量范围为20sccm?200sccm,所述Ar的流量范围为50sccm?500sccm,反应腔温度的范围为30摄氏度?60摄氏度,反应腔压强范围为3毫托?50毫托,反应腔的射频功率的范围为100瓦?1000瓦。
5.如权利要求1所述的条形结构的形成方法,其特征在于,形成所述聚合物层的工艺包括:利用至少包括CH3F、CH2F2, HBr, CH4其中一种或几种的反应气体在所述第二光刻胶层顶部和侧壁表面形成聚合物层。
6.如权利要求5所述的条形结构的形成方法,其特征在于,形成所述聚合物层的具体工艺参数包括:所述HBr的流量范围为20sccm?500sccm,所述CH4的流量范围为2sccm?20sccm,所述CH3F和CH2F2的总流量范围为20sccm?500sccm,其中射频功率的范围为100瓦?1000瓦,反应温度的范围为30摄氏度?60摄氏度,反应腔压强范围为3毫托?50毫托。
7.如权利要求1所述的条形结构的形成方法,其特征在于,所述聚合物层的厚度范围为O纳米?5纳米。
8.如权利要求1所述的条形结构的形成方法,其特征在于,所述第二光刻胶图形的条形开口的宽度大于特征尺寸,且最终形成的位于同一直线的相邻两个条形结构端点之间的距离小于特征尺寸。
9.如权利要求1所述的条形结构的形成方法,其特征在于,在刻蚀形成第二条形的硬掩膜图案的过程中,在暴露出的第二条形的硬掩膜图案的侧壁形成聚合物,使得相邻两个第二条形的硬掩膜图案被断开处的侧壁变得倾斜,使得最终形成的位于同一直线的条形结构端点之间的距离变小。
10.如权利要求1所述的条形结构的形成方法,其特征在于,形成所述第一条形的硬掩膜图案的工艺包括:在所述待刻蚀薄膜表面形成硬掩膜层,在所述硬掩膜层表面形成第一光刻胶层,对所述第一光刻胶层进行曝光显影,形成第一光刻胶图形,以所述第一光刻胶图形为掩膜,对所述硬掩膜层进行刻蚀,直到暴露出所述待刻蚀薄膜表面,在所述待刻蚀薄膜表面形成具有第一条形的硬掩膜图案。
11.如权利要求10所述的条形结构的形成方法,其特征在于,所述硬掩膜层为氧化硅层、氮化娃层、氮氧化娃层、金属层其中的一层或其中几层形成的叠层结构。
12.如权利要求1所述的条形结构的形成方法,其特征在于,所述条形结构为多晶硅栅极、金属栅极、电阻或金属互连线。
【文档编号】H01L21/02GK104241088SQ201310232124
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月9日 优先权日:2013年6月9日
【发明者】孟晓莹, 韩秋华 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
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