[发明专利]图形化方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及到一种图形化方法。

背景技术

在半导体集成电路制造工艺中，通过一系列的工序，例如淀积、光刻、刻蚀等，在半导体衬底上形成半导体结构。其中，光刻工艺是为了在光刻胶中形成所需图案，得到图形化的光刻胶，定义出待刻蚀区域。刻蚀工艺用于将图形化的光刻胶中的图案转移至待刻蚀层中。但实践发现，图形化的光刻胶容易被消耗，可能导致待刻蚀层还未完成图形化，所述图形化的光刻胶就已经被消耗完，无法完成待刻蚀层的图形化。

以形成栅极为例，其形成方法包括：

参考图1，提供基底1。

参考图2，在所述基底1上形成多晶硅层2。

参考图3，在所述多晶硅层2上形成图形化的光刻胶3，图形化的光刻胶3定义栅极的位置。

参考图4，以所述图形化的光刻胶3为掩膜，刻蚀所述多晶硅层2，刻蚀后的多晶硅层2为栅极。

由于图形化的光刻胶3容易被消耗，结果导致多晶硅层2还未完成图形化，图形化的光刻胶3就已经被消耗完，未能完成栅极的制作。

随着半导体器件尺寸的下降，通常在形成图形化的光刻胶后，还会对所述图形化的光刻胶中的窗口侧壁进行光滑处理，以得到线边缘粗糙度（LER，line edge roughness）和线宽粗糙度（LWR，line width roughness）小的半导体器件，但是对窗口侧壁进行光滑处理时，由于通常使用各向同性刻蚀，这会导致图形化的光刻胶厚度的减小，更加无法完成待刻蚀层的图形化。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中，无法完成待刻蚀层的图形化。

为解决上述问题，本发明提供一种图形化方法，包括：提供基底；在所述基底上形成待刻蚀层，所述待刻蚀层的材料为硅、氧化硅、氮化硅或氮氧化硅；在所述待刻蚀层上形成BN薄膜层；在所述BN薄膜层上形成具有窗口的光刻胶；以所述光刻胶为掩膜，刻蚀所述BN薄膜层，形成图形化的BN薄膜层；以所述图形化的BN薄膜层为掩膜刻蚀所述待刻蚀层。

可选的，形成BN薄膜层的方法为化学气相沉积或物理气相沉积。

可选的，所述化学气相沉积的反应气体为BCl₃和NH₃，反应的温度大于100℃。

可选的，在所述BN薄膜层上形成光刻胶之前，在所述BN薄膜层上形成底部抗反射层，所述光刻胶形成在底部抗反射层上。

可选的，在所述待刻蚀层上形成BN薄膜层之前，在所述待刻蚀层上形成无定形碳层，所述BN薄膜层形成在无定形碳层上。

可选的，在所述待刻蚀层上形成无定形碳层之前，在所述待刻蚀层上形成第一介质抗反射层，所述无定形碳层形成在第一介质抗反射层上。

可选的，在所述无定形碳层上形成BN薄膜层之前，在所述无定形碳层上形成第二介质抗反射层，所述BN薄膜层形成在第二介质抗反射层上。

可选的，形成具有窗口的光刻胶后，刻蚀所述BN薄膜层前，还包括：对所述窗口的侧壁进行平滑处理。

可选的，平滑处理的方法为：He或Ar等离子体刻蚀。

可选的，所述底部抗反射层为有机底部抗反射层或无机底部抗反射层。

可选的，所述第一介质抗反射层为单层结构或叠层结构；单层结构的第一介质抗反射层为氮氧化硅层或氧化硅层；叠层结构的第一介质抗反射层为氮氧化硅层和氧化硅层的叠层结构。

可选的，所述第二介质抗反射层的材料为单层结构或叠层结构；单层结构的第二介质抗反射层为氮氧化硅层或氧化硅层；叠层结构的第二介质抗反射层为氮氧化硅层和氧化硅层的叠层结构。

可选的，所述待刻蚀层的材料为硅，刻蚀后的待刻蚀层为栅极。

可选的，所述待刻蚀层的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅，刻蚀待刻蚀层后，在待刻蚀层中形成了接触孔。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

使用BN薄膜层作为刻蚀所述待刻蚀层的硬掩膜层，至少具有以下优点：

首先，在刻蚀硅、氧化硅、氮化硅或氮氧化硅材料制成的待刻蚀层时，所述待刻蚀层与所述BN薄膜层具有很高的刻蚀选择比（大于20），所以使用较小厚度的BN薄膜层就能够顺利完成所述待刻蚀层的图形化。由于BN薄膜层的厚度较小，可以顺利将光刻胶中的图案转移至BN薄膜层中，再以图形化的BN薄膜层为掩膜，刻蚀待刻蚀层，完成待刻蚀层的图形化，解决了现有技术中无法完成待刻蚀层图形化的问题。