[发明专利]三重图形的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制作领域，特别涉及一种三重图形的形成方法。

背景技术

在半导体制造领域，光刻胶材料用于将掩膜图像转印到一层或多层的材料层中，例如将掩膜图像转印到金属层、介质层或半导体衬底上。但随着半导体工艺的特征尺寸的不断缩小，利用光刻工艺在材料层中形成小特征尺寸的掩膜图形变得越来越困难。

为了减小光学邻近效应的影响，工业界提出了光刻分辨率增强技术，其中的双重图形技术（DPT：Double Patterning Technology）和三重图形技术（TPT:Triple Patterning Technology）被认为是填补浸入式光刻和极紫外光刻（EUV）之间鸿沟的有力保障。三重图形技术相对于双重图形技术能得到更小的特征尺寸和更大的图形密度，其应用范围也越来越广泛。

图1～图4为现有技术三重图形的形成过程的结构示意图。

参考图1，提供基底100，在基底100上形成分立的若干第一图形101；在第一图形101的侧壁上形成第一侧墙102。

参考图2，形成覆盖所述基底100、第一侧墙102和第一图形101表面的材料层103。

参考图3，无掩膜刻蚀所述材料层103（参考图2），在第一侧墙102的侧壁表面形成第二侧墙104。

参考图4，去除所述第一侧墙102，剩下的第一图形和第二侧墙构成三重图形105。

现有的三重图形形成工艺的难以满足工艺多样化的要求。

发明内容

本发明解决的问题是怎样在使三重图形的形成方法满足工艺多样化的要求。

为解决上述问题，本发明提供一种三重图形的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括第一区域和第二区域；在所述基底上形成第一材料层；在第一材料层上形成第二材料层；在第一区域的第二材料层上形成若干分立的牺牲层，相邻牺牲层之间具有第一间距；在牺牲层的侧壁形成侧墙；去除所述牺牲层，以所述侧墙为掩膜，刻蚀所述第二材料层，在第一区域的第一牺牲层上形成若干分立的第一图形，所述相邻的第一图形之间具有第二间距和第三间距，第三间距大于第二间距；去除所述侧墙，形成覆盖所述第一图形和第一材料层的第三材料层；在所述第三材料层上形成若干分立的第二图形和若干分立的第三图形，所述第二图形位于第一区域的具有第三间距的第一图形之间的第三材料层上，第三图形位于第二区域的第三材料层上；以所述第二图形和第三图形为掩膜，刻蚀所述第三材料层，形成第四图形；以所述第二图形、第三图形、第四图形和第一图形为掩膜，刻蚀所述第一材料层，在第一区域的基底上形成三重图形，在第二区域的基底上形成第五图形。

可选的，所述第一间距为90～270纳米。

可选的，所述牺牲层的宽度为第一间距的1/6。

可选的，所述第二间距为第一间距的1/3。

可选的，所述第三间距为第一间距的2/3。

可选的，所述第三图形的宽度与第二图形的宽度相同或不相同。

可选的，所述第三图形的宽度与第二图形的宽度不相同，且所述第三图形的宽度大于第二图形的宽度。

如权利要求9所述的三重图形的形成方法，其特征在于，所述第三图形的宽度大于等于10微米。

可选的，相邻第三图形之间的间距与相邻第二图形之间的间距不相同。

可选的，相邻第三图形之间的间距大于第一间距的1/3。

可选的，所述第二图形的宽度小于第三间距，相邻第二图形之间的间距要大于第一间距的1/2且小于第一间距的1.5倍。

可选的，所述第二图形的宽度等于第一图形的宽度，相邻第二图形之间的间距等于第一间距。

可选的，相邻第三图形之间的间距大于光刻最小特征尺寸。

可选的，所述第二材料层的材料与第一材料层不相同。

可选的，所述第一材料层或第二材料层的材料为多晶硅、无定形硅、无定形碳、SiN、SiON、SiCN、SiC、金属或金属氮化物。

可选的，所述牺牲层的材料与第二材料层的材料不相同。

可选的，所述牺牲层的材料为光刻胶、多晶硅、无定形硅、无定形碳、SiN、SiON、SiCN、SiC、金属或金属氮化物。

可选的，所述侧墙的材料与牺牲层和第二材料层的材料不相同。

可选的，所述第三材料层与第二材料层的材料不相同。

可选的，所述第二图形和第三图形的材料与第三材料层的材料不相同。

可选的，还包括：在形成第一图形后，刻蚀所述第一图形，将每个第一图形断开为若干分立的第一子图形。