半导体结构的形成方法与流程

1.本发明涉及半导体集成电路领域，尤其涉及一种半导体结构的形成方法。


背景技术：

2.随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件朝着更高的元件密度，以及更高集成度的方向发展。晶体管作为最基本的半导体器件目前正被广泛应用，因此随着半导体器件密度和集成度的提高，平面晶体管的特征尺寸也越来越小。
3.光刻(photolithography)技术是常用的一种图案化方法，是半导体制造工艺中最为关键的生产技术。随着半导体工艺节点的不断减小，自对准双重图案化(self-aligned double patterning，sadp)方法成为近年来备受青睐的一种图案化方法。该方法能够增加形成于衬底上的图形的密度，进一步缩小相邻两个图形的间距(pitch)，从而使光刻工艺克服光刻分辨率的极限。
4.随着图形特征尺寸(critical dimension，cd)的不断缩小，自对准四重图案化(self-aligned quadruple patterning，saqp)方法应运而生。自对准双重图案化方法在衬底上所形成图形的密度是利用光刻工艺在衬底上所形成图形的密度的两倍，即可以获得1/2最小间距(1/2pitch)，而自对准四重图案化方法在不改变目前光刻技术的前提下(即光刻窗口大小不变)，在衬底上所形成图形的密度是利用光刻工艺在衬底上所形成图形的密度的四倍，即可以获得1/4最小间距(1/4pitch)，从而可以极大地提高半导体集成电路的密度，缩小图形的特征尺寸，进而有利于器件性能的提高。


技术实现要素：

5.本发明解决的问题是提供一种半导体结构的形成方法，以满足目标图形的不同间距需求。
6.为解决上述问题，本发明提供了一种半导体结构的形成方法，包括：
7.提供初始基底，用于形成目标图案；
8.在所述初始基底上形成硬掩模材料层和位于硬掩模材料层上的底部芯轴材料层；
9.在所述底部芯轴材料层上形成多个分立的第一芯轴层和第一复合芯轴层；所述第一复合芯轴层顶部覆盖有保护层，所述第一芯轴层顶部未覆盖所述保护层；
10.形成覆盖所述第一芯轴层侧壁和所述第一复合芯轴层侧壁的第一侧墙掩膜层；
11.去除所述第一芯轴层，并以所述第一侧墙掩膜层和所述第一复合芯轴层为掩膜刻蚀所述底部芯轴材料层，形成多个分立的第二芯轴层，使得各个所述第二芯轴层在所述目标图案宽度方向上的尺寸至少部分不同；
12.形成覆盖所述第二芯轴层侧壁的第二侧墙掩膜层；
13.去除所述第二芯轴层，并以所述第二侧墙掩膜层为掩膜刻蚀所述硬掩模材料层，形成图案化的硬掩模层；
14.以所述图案化的硬掩模层为掩膜图案化所述初始基底，形成所述目标图案。
15.可选地，在所述底部芯轴材料层上形成多个分立的第一芯轴层和第一复合芯轴层的步骤，包括：
16.在所述底部芯轴材料层上形成顶部芯轴材料层；
17.在所述顶部芯轴材料层上形成多个分立的保护材料层；
18.形成覆盖所述顶部芯轴材料层和所述保护材料层的平坦层、位于所述平坦上的抗反射层和位于所述抗反射层上的图案化的光刻胶层；
19.以所述图案化的光刻胶层为掩膜，依次刻蚀所述抗反射层、所述平坦层、所述保护材料层和所述顶部芯轴材料层，形成多个分立的第一芯轴层和第一复合芯轴层。
20.可选地，形成第一侧墙掩膜层的步骤包括：
21.形成保形覆盖所述底部芯轴材料层、所述第一芯轴层和所述第一复合芯轴层的第一侧墙膜；
22.去除所述第一芯轴层顶部、第一复合芯轴层顶部和所述底部芯轴材料层上的第一侧墙膜，保留所述第一芯轴层侧壁和所述第一复合芯轴层侧壁的第一侧墙膜，作为所述第一侧墙掩膜层。
23.可选地，形成第二侧墙掩膜层的步骤包括：
24.形成保形覆盖所述硬掩模材料层和所述第二芯轴层的第二侧墙膜；
25.去除所述第二芯轴层顶部和所述硬掩模材料层的第二侧墙膜，保留所述第二芯轴层侧壁的第二侧墙膜，作为所述第二侧墙掩膜层。
26.可选地，所述保护层的材料为氧化硅。
27.可选地，所述保护层的厚度为30至150埃。
28.可选地，多个分立的保护层在所述目标图案宽度方向上的尺寸相同或不同。
29.可选地，在所述初始基底上形成硬掩模材料层之前，还包括：
30.在所述初始基底上形成缓冲材料层。
31.可选地，所述缓冲材料层的材料为氧化硅。
32.可选地，在所述硬掩模材料层上形成底部芯轴材料层之前，还包括：
33.在所述硬掩模材料层上形成第一刻蚀硬掩模。
34.可选地，所述第一刻蚀硬掩模的材料为氧化硅。
35.可选地，在所述底部芯轴材料层上形成分立的第一芯轴层和第一复合芯轴层之前，所述方法还包括：
36.在所述底部芯轴材料层上形成第二刻蚀硬掩模。
37.可选地，所述第二刻蚀硬掩模的材料包括氧化硅。
38.可选地，以所述图案化的硬掩模层为掩膜图案化所述初始基底之后，剩余基底作为衬底，所述目标图案为鳍部。
39.可选地，形成目标图案之后，所述方法还包括：去除部分所述目标图案。
40.与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
41.上述的方案，提供初始基底，用于形成目标图案；在所述初始基底上形成硬掩模材料层和位于硬掩模材料层上的底部芯轴材料层；在所述底部芯轴材料层上形成多个分立的第一芯轴层和第一复合芯轴层；所述第一复合芯轴层顶部覆盖有保护层，所述第一芯轴层顶部未覆盖所述保护层；形成覆盖所述第一芯轴层侧壁和所述第一复合芯轴层侧壁的第一
侧墙掩膜层；去除所述第一芯轴层，并以所述第一侧墙掩膜层和所述第一复合芯轴层为掩膜刻蚀所述底部芯轴材料层，形成多个分立的第二芯轴层，使得各个所述第二芯轴层在所述目标图案宽度方向上的尺寸至少部分不同；形成覆盖所述第二芯轴层侧壁的第二侧墙掩膜层；去除所述第二芯轴层，并以所述第二侧墙掩膜层为掩膜刻蚀所述硬掩模材料层，形成图案化的硬掩模层；以所述图案化的硬掩模层为掩膜图案化所述初始基底，形成所述目标图案。在去除第一芯轴层的过程中，第一复合芯轴层的顶部的保护层起到阻挡作用，使得第一复合芯轴层得以保留，在通过第一复合芯轴层和第一侧墙掩膜层将图案传递时底部芯轴材料层时，可以形成在目标图案宽度上具有不同尺寸的第二芯轴层，从而可以形成在目标图案宽度上具有不同间距的第二侧墙掩膜层，进而可以使得最终所形成的目标图案之间的间距不同，满足目标图形的不同间距需求。
附图说明
42.图1为本发明实施例中的一种半导体结构的形成方法的流程示意图。
43.图2至图13为本发明实施例中的一种半导体结构的形成方法各步骤所形成的中间结构示意图。
具体实施方式
44.由背景技术可知，随着图形特征尺寸的不断缩小，通常选用自对准四重图案化方法形成目标图案，从而在不改变目前光刻技术的前提下，使目标图形获得1/4间距。自对准四重图形化方法虽然能够减小目标图形的间距，但目标图形的间距均相等，无法满足目标图案的不同间距的需求。
45.为了解决所述技术问题，本发明实施例通过在所述底部芯轴材料层上形成多个分立的第一芯轴层和第一复合芯轴层；所述第一复合芯轴层顶部覆盖有保护层，所述第一芯轴层顶部未覆盖所述保护层，由于保护层的阻挡作用，可以在在去除第一芯轴层的过程中，第一复合芯轴层的顶部的保护层起到阻挡作用，使得第一复合芯轴层得以保留，在通过第一复合芯轴层和第一侧墙掩膜层将图案传递时底部芯轴材料层时，可以形成在目标图案宽度上具有不同尺寸的第二芯轴层，从而可以形成在目标图案宽度上具有不同间距的第二侧墙掩膜层，进而可以使得最终所形成的目标图案之间的间距不同，以满足目标图案的不同间距需求。
46.图1示出了本发明实施例中的一种半导体结构的形成方法的流程示意图。参见图1，本发明实施例中的一种半导体结构的形成方法，具体可以包括：
47.步骤s101：提供初始基底，用于形成目标图案；
48.步骤s102：在所述初始基底上形成硬掩模材料层和位于硬掩模材料层上的底部芯轴材料层；
49.步骤s103：在所述底部芯轴材料层上形成多个分立的第一芯轴层和第一复合芯轴层；所述第一复合芯轴层顶部覆盖有保护层，所述第一芯轴层顶部未覆盖所述保护层；
50.步骤s104：形成覆盖所述第一芯轴层侧壁和所述第一复合芯轴层侧壁的第一侧墙掩膜层；
51.步骤s105：去除所述第一芯轴层，并以所述第一侧墙掩膜层和所述第一复合芯轴
层为掩膜刻蚀所述底部芯轴材料层，形成多个分立的第二芯轴层，使得各个所述第二芯轴层在所述目标图案宽度方向上的尺寸至少部分不同；
52.步骤s106：形成覆盖所述第二芯轴层侧壁的第二侧墙掩膜层；
53.步骤s107：去除所述第二芯轴层，并以所述第二侧墙掩膜层为掩膜刻蚀所述硬掩模材料层，形成图案化的硬掩模层；
54.步骤s108：以所述图案化的硬掩模层为掩膜图案化所述初始基底，形成所述目标图案。
55.为使本发明实施例的上述目的、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。
56.下面将结合图2至图13对本发明实施例中的一种半导体结构的形成方法进行进一步详细的描述。
57.参见图2，提供初始基底100。
58.所述初始基底100用于形成目标图案。本实施例中，所述初始基底100用于形成的目标图案为鳍部，剩余的初始基底作为衬底。
59.本实施例中，所述初始基底100的材料为硅。在另一些实施例中，所述初始基底的材料还可以为锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或镓化铟等其他材料，所述初始基底还能够为绝缘体上的硅基底或者绝缘体上的锗基底等其他类型的基底。此外，所述初始基底还可以包括第一半导体层以及外延生长于所述第一半导体层上的第二半导体层，第一半导体层用于为后续形成衬底提供工艺基础，第二半导体层用于为后续形成鳍部提供工艺基础。在其他实施例中，所述初始基底还可以包含其他待刻蚀功能层，如栅极材料层。
60.参见图3，在初始基底100上形成硬掩模材料层110和位于所述硬掩模材料层110上的底部芯轴材料层120。
61.所述硬掩模材料层110用于后续形成刻蚀初始基底100的刻蚀掩膜，以形成目标图案。
62.本实施例中，所述硬掩模材料层110的材料氮化硅(sin)。在其他实施例中，所述硬掩模材料层110的材料还能够可以为氧化硅(sio2)、氮氧化硅(sion)、碳氧化硅(sioc)、无定形碳(a-c)、碳氮氧化硅(siocn)或者它们的叠层。
63.形成硬掩模材料层110的工艺包括物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺等。
64.本实施例中，在所述初始基底100上形成硬掩模材料层110之前，还包括在所述初始基底100上形成缓冲材料层105的步骤。所述缓冲材料层105用于在形成硬掩模材料层110时提供缓冲作用，可以避免直接在初始基底100上形成硬掩模材料层110时产生错位的问题。
65.本实施例中，所述缓冲材料层105的材料为氧化硅。
66.底部芯轴材料层120用于为后续形成多个分立的第二芯轴层提供工艺基础。
67.所述底部芯轴材料层120为后续形成图案化的第二芯轴层提供工艺基础。其中，后续形成位于第二芯轴层侧壁的第二侧墙掩膜层用作图案化所述硬掩模材料层110的掩膜。
68.在形成位于第二芯轴层侧壁的第二侧墙掩膜层之后，还需要去除第二芯轴层，故底部芯轴材料层120为易于被去除的材料，且去除第二芯轴层的工艺对其他膜层的损伤较
小。本实施例中，所述底部芯轴材料层120的材料为无定形硅。在另一些实施例中，所述底部芯轴材料层120的材料为氮化硅。在其他实施例中，所述底部芯轴材料层的材料还可以为无定形碳、无定形锗、氧化硅、氮氧化硅、氮化碳、多晶硅、碳化硅、碳氮化硅、碳氮氧化硅或有机介电层(organic dielectric layer，odl)材料。
69.形成底部芯轴材料层120的工艺为原子层沉积工艺、化学气相沉积工艺或者物理气相沉积工艺等。
70.本实施例中，在所述硬掩模材料层110上形成底部芯轴材料层120之前，还包括在所述硬掩模材料层110上形成底部刻蚀硬掩模111的步骤。所述底部刻蚀硬掩模111用做硬掩模材料层110的刻蚀掩膜，且可以用作在形成硬掩模材料层110时提供缓冲作用，可以避免直接在硬掩模材料层110上形成底部芯轴材料层120时产生错位的问题。
71.本实施例中，在形成底部芯轴材料层120之后，还包括：在底部芯轴材料层120上形成第一刻蚀硬掩模121。
72.第一刻蚀硬掩模121用于后续刻蚀底部芯轴材料层120的刻蚀掩膜，且可以为后续形成于第一刻蚀硬掩模121上的底部芯轴材料层120提供缓冲作用。
73.本实施例中，所述第一刻蚀硬掩模121的材料为二氧化硅。
74.形成所述第一刻蚀硬掩模121的工艺为原子层沉积工艺、化学气相沉积工艺或者原子层沉积工艺等。
75.参见图4，在所述底部芯轴材料层120上形成顶部芯轴材料层130。
76.所述顶部芯轴材料层130为后续形成第一芯轴层提供工艺基础。
77.在形成位于第二芯轴层侧壁的第二侧墙掩膜层之后，还需要去除第二芯轴层，故顶部芯轴材料层130为易于被去除的材料，且去除第二芯轴层的工艺对其他膜层的损伤较小。本实施例中，所述底部芯轴材料层120的材料为无定形硅。在另一些实施例中，所述底部芯轴材料层120的材料为氮化硅。在其他实施例中，所述底部芯轴材料层的材料还可以为无定形碳、无定形锗、氧化硅、氮氧化硅、氮化碳、多晶硅、碳化硅、碳氮化硅、碳氮氧化硅或有机介电层(organic dielectric layer，odl)材料。
78.形成顶部芯轴材料层130的工艺为原子层沉积工艺、化学气相沉积工艺或者物理气相沉积工艺等。
79.参见图5，在所述顶部芯轴材料层130上形成多个分立的保护材料层140。
80.所述保护材料层140为后续形成保护层提供工艺基础。其中，保护层与形成于其下方的第一芯轴层构成第一复合芯轴层。
81.所述保护层在后续去除的未被其覆盖的第一芯轴层的过程中，用于对形成于其下方的第一芯轴层起到保护作用。因此，相比于顶部芯轴材料层130，保护材料层140具有较低的刻蚀选择速率。本实施例中，所述保护材料层140的材料为氧化硅。在其他实施例中，所述保护材料层140还能够为氮化硅、碳化硅和氧化铝等。
82.形成多个分立的保护材料层140的步骤包括：在所述顶部芯轴材料层130上形成保护层材料层(图未示)；在所述保护层材料层上形成第一平坦层；在所述第一平坦层上形成第一抗反射层(图未示)；在所述第一抗反射层上形成图案化的第一光刻胶层(图未示)；以第一光刻胶层为掩膜依次刻蚀第一抗反射层、第一平坦层和保护层材料层，剩余的保护层材料层作为保护材料层140。
83.本发明实施例中，所述保护层的厚度为30至150埃。
84.参见图6，图案化所述保护材料层140和所述顶部芯轴材料层130，在所述底部芯轴材料层120上形成多个分立的第一芯轴层150和第一复合芯轴层155。
85.形成多个分立的第一芯轴层150和第一复合芯轴层155的步骤包括：形成覆盖所述顶部芯轴材料层130和所述保护材料层140的第二平坦层(图未示)；在所述第二平坦层上形成第二抗反射层(图未示)；在所述第二抗反射层上形成图案化的第二光刻胶层；以第一光刻胶层为掩膜依次刻蚀第二抗反射层、第二平坦层、保护材料层和顶部芯轴材料层，未被剩余的保护材料层140覆盖的顶部芯轴材料层130作为第一芯轴层150，剩余的保护材料层与其下方剩余的顶部芯轴材料层130作为第一复合芯轴层155。
86.所述第二抗反射涂层用于减小曝光时的反射效应，从而提高图案的转移精度，进而提高所述第二光刻胶层的形貌质量和尺寸精准度。本实施例中，所述第二抗反射涂层为si-arc层。
87.所述第二平坦层的顶面为平坦面，用于提高所述第二抗反射涂层的表面平整度，从而提高所述第二光刻胶层的形貌质量和尺寸精准度。本实施例中，所述第二平坦层为旋涂碳(spin on carbon，soc)层。旋涂碳层通过旋涂工艺所形成，工艺成本较低，并能够保证所述第二平坦层的表面平整度。在其他实施例中，所述第二平坦层的材料还可以为氧化硅。
88.需要说明的是，在图案传递的过程中，第二光刻胶层和第二抗反射涂层也会发生损耗。本实施例中，在形成第一核心层300后，第一光刻胶层400和抗反射涂层320均已被去除，所述第一芯轴层150和第一复合芯轴层155仅保留所述平坦层310。
89.为此，形成所述第一芯轴层150和第一复合芯轴层155后，可直接在同一刻蚀机台中，利用灰化工艺去除所述第二平坦层，工艺简单，且无需转换机台。
90.参见图7，形成覆盖所述第一芯轴层150侧壁和第一复合芯轴层155侧壁的第一侧墙掩膜层165。
91.所述第一侧墙掩膜层165和第一复合芯轴层155一起用作后续图案化所述底部芯轴材料层120的掩膜，从而形成在目标图案宽度方向上具有不同尺寸的第二芯轴层。
92.第一侧墙掩膜层165的步骤包括：形成保形覆盖底部芯轴材料层120、第一芯轴层150和第一复合芯轴层155的第一侧墙膜(图未示)；去除覆盖于底部芯轴材料层120上的第一侧墙膜、第一芯轴层150顶部的第一侧墙膜和覆盖于第一复合芯轴层155顶部的第一侧墙膜，仅保留覆盖于第一芯轴层150侧壁和第一复合芯轴层155侧壁的第一侧墙膜，作为所述第一侧墙掩膜层165。
93.本实施例中，为了提高第一侧墙掩膜材料层厚度的均一性、降低对其厚度的控制难度，采用原子层沉积工艺形成第一侧墙掩膜材料层。在其他实施例中，第一侧墙掩膜材料层还可以采用化学气相沉积工艺形成。
94.本实施例中，所述第一侧墙掩膜层165的材料为氮化硅。氮化硅是saqp工艺中常用的侧墙掩膜材料。氮化硅的硬度和致密度较高，且氮化硅和无定形硅的刻蚀选择比较大，能够降低后续在去除第一芯轴层150的过程中第一侧墙掩膜层165受损的概率。
95.本实施例中，当底部芯轴材料层120上还形成有第二刻蚀硬掩模131时，第一侧墙掩膜材料层还保形覆盖所述第二刻蚀硬掩模131和第一芯轴层150。
96.本实施例中，采用各向异性的无掩膜干法刻蚀(blanket dry etch)工艺，选择性
地沿初始基底100表面法线方向对第一侧墙掩膜材料层进行刻蚀，从而在所述第一芯轴层150侧壁上形成第一侧墙掩膜层165。
97.参见图8，形成第一侧墙掩膜层165之后，去除所述第一芯轴层150。
98.去除第一芯轴层150，为后续图案化底部芯轴材料层120提供工艺基础。
99.本实施例中，采用湿法刻蚀工艺刻蚀去除所述第一芯轴层150。具体地，所述第一芯轴层150的材料为无定形硅，所述湿法刻蚀工艺采用的刻蚀溶液为cl2和hbr的混合溶液或tmah溶液。在其他实施例中，还可以采用干法刻蚀工艺或干法刻蚀与湿法刻蚀相结合的工艺去除第一芯轴层150。
100.需要说明的是，由于第一复合芯轴层155的顶部具有保护层，在去除第一芯轴层150的过程中，所述第一复合芯轴层155的顶部的保护层起到阻挡作用，使得第一复合芯轴层155得以保留，从而为后续形成在目标图案宽度方向上具有不同尺寸的第二芯轴层提供工艺基础。
101.参见图9，以第一侧墙掩膜层165和第一复合芯轴层155为掩膜刻蚀所述底部芯轴材料层120，多个分立的第二芯轴层125。
102.所述第二芯轴层125为后续形成第二侧墙掩膜层提供基础。其中，在后续制程中，所述第二侧墙掩膜层形成于所述第二芯轴层125的侧壁上，且所述第二侧墙掩膜层用于作为图案化所述底部芯轴材料层120以形成图案化的平坦化层。
103.本实施例中，所述第二芯轴层125的材料相应为无定形硅。
104.可以理解的是，多个分立的第二芯轴层125中包括仅以第一侧墙掩膜层165为掩膜刻蚀形成的第二芯轴层125，以及以第一复合芯轴层155及形成于其侧壁的第一侧墙掩膜层165为掩膜刻蚀形成的第二芯轴层125。其中，仅以第一侧墙掩膜层165为掩膜刻蚀形成的第二芯轴层125在目标图案宽度方向上的尺寸与第一侧墙掩膜层165在目标图案宽度方向上的尺寸相同，而已以第一复合芯轴层155及形成于其侧壁的第一侧墙掩膜层165为掩膜刻蚀形成的第二芯轴层125在目标图案宽度方向上的尺寸为第一复合芯轴层155在目标图案宽度方向上的尺寸与两倍的第一侧墙掩膜层165在目标图案宽度方向上的尺寸之和。因此，所形成的第二芯轴层125在目标图案宽度方向上的尺寸至少部分不同，从而在后续图案传递过程中，可以形成具有不同间距的目标图案。
105.本实施例中，沿初始基底100指向底部芯轴材料层120的方向上，底部芯轴材料层120上形成有第二刻蚀硬掩膜121，因此，以第一侧墙掩膜层165和第一复合芯轴层155为掩膜，采用干法刻蚀工艺依次刻蚀底部刻蚀硬掩膜132和底部芯轴材料层120，形成图案化的第二刻蚀硬掩膜层131’和第二芯轴层125。
106.形成多个分立的第二芯轴层125之后，还包括去除所述第一侧墙掩膜层165和第一复合芯轴层155的步骤。
107.在底部芯轴材料层120上形成有第二刻蚀硬掩膜122时，去除所述第一侧墙掩膜层165之后，还包括去除图案化第二刻蚀硬掩膜层121’的步骤。
108.参见图10，在第二芯轴层125的侧壁形成第二侧墙掩膜层175。
109.所述第二侧墙掩膜层175用作图案化所述底部芯轴材料层120的掩膜。
110.本实施例中，第二侧墙掩膜层175的材料为氮化硅。对第二侧墙掩膜层175材料的描述可参考前述对第一侧墙掩膜层165的描述，在此不再赘述。
111.具体地，形成第二侧墙掩膜层175的步骤包括：形成保形覆盖第二芯轴层125和硬掩模材料层110的第二侧墙膜；采用无掩膜刻蚀工艺去除第二芯轴层125顶部和硬掩模材料层110上的第二侧墙膜，保留第二芯轴层125侧壁上的剩余第二侧墙膜，作为第二侧墙掩膜层175。
112.对形成第二侧墙掩膜层175的步骤的具体描述，可参考前述形成第一掩膜侧墙135的相关描述，在此不再赘述。
113.可以理解的是，在第二芯轴层125在目标图案宽度方向上的尺寸不同时，形成与第二芯轴层125侧壁的第二侧墙掩膜层175也将具有不同的间距，从而在后续通过第二侧墙掩膜层175将图案传递至目标图案时，可以形成具有不同间距的目标图案。
114.参见图11，形成第二侧墙掩膜层175之后，去除所述第二芯轴层125。
115.去除第二芯轴层125为后续图案化所述掩模材料层110提供工艺基础。
116.本实施例中，采用湿法刻蚀工艺刻蚀去除所述第二芯轴层125。对去除所述第二芯轴层125工艺的具体描述，可参考前述去除第一芯轴层150时的相应描述，在此不再赘述。
117.参见图12，以第二侧墙掩膜层175为掩膜刻蚀所述硬掩模材料层110，形成图案化的硬掩模层110’。
118.形成图案化的硬掩模层115的工艺为干法刻蚀工艺。具体地，以第二侧墙掩膜层175为掩膜，采用干法刻蚀工艺依次刻蚀所述底部刻蚀硬掩模111和所述硬掩模材料层110，形成图案化化的底部刻蚀硬掩模层111’和所述硬掩模层110’。
119.在形成图案化化的底部刻蚀硬掩模层111’和所述硬掩模层110’形成之后，还包括去除第二侧墙掩膜层175的步骤。
120.本实施例中，采用湿法刻蚀工艺去除第二侧墙掩膜层175。其他实施例中，还可以采用干法刻蚀工艺或干法刻蚀与湿法刻蚀相结合的工艺去除第二侧墙掩膜层175。
121.需要指出的是，由于第二侧墙掩膜层175之间具有不同的间距，在通过第二侧墙掩膜层175将图案传递至硬掩模层材料层110之后，所形成的硬掩模层110’之间也具有不同的间距。
122.参见图13，以所述图案化的硬掩模层110’为掩膜刻蚀所述初始基底100，形成目标图案101。
123.本实施例中，图案化初始基底100后，剩余初始基底100用于作为衬底102，目标图形101为鳍部，鳍部101与衬底102为一体结构。
124.需要指出的是，在相邻的硬掩膜层110’之间具有不同的间距时，通过硬掩膜层110’将图案传递至初始基底110形成目标图案101之后，所形成的目标图案101之间将具有不同的间距。
125.在其他实施例中，当初始基底包括第一半导体层以及外延生长于第一半导体层上的第二半导体层时，刻蚀基底的步骤中，仅刻蚀第一半导体层，第一半导体层用于作为衬底，凸出于第一半导体层上的剩余第二半导体层用于作为鳍部。相应的，鳍部的材料也可以与衬底的材料不同。
126.形成目标图案101之后，还包括去除部分目标图案101的步骤。
127.本实施例中，目标图案101为鳍部，去除部分鳍部的步骤包括：形成覆盖所述衬底102和所述鳍部101的第三平坦材料层(图未示)；形成覆盖所述第三平坦材料层上的第三抗
反射材料层(图未示)；在所述第三抗反射材料层上形成图案化的第三光刻胶层(图未示)，所述第三光刻胶层具有对应的开口(图未示)；以所述图案化的第三光刻胶层依次刻蚀所述第三抗反射材料层、第三平坦材料层和开口底部的所述鳍部。需要指出的是，当鳍部101顶部还保留有的底部刻蚀硬掩模层111’、所述硬掩模层110’和缓冲层105’时，所述第三平坦材料层还覆盖所述底部刻蚀硬掩模层111’、所述硬掩模层110’和缓冲层105’。
128.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。