[发明专利]双重图形化的方法

说明书

一种双重图形化的方法，包括：在核心层顶部和侧壁上以及基底上形成侧墙层；在侧墙层上形成填充满相邻核心层之间区域的牺牲层；去除高于核心层顶部的侧墙层，暴露出所述核心层顶部；刻蚀去除第一厚度核心层，且还刻蚀所述侧墙层顶部以及高于剩余核心层的第一侧壁，使得高于剩余核心层顶部的第一侧壁呈弧形；去除所述牺牲层，暴露出所述侧墙层的第二侧壁；采用各向异性刻蚀工艺回刻蚀所述侧墙层，刻蚀去除位于部分基底上的侧墙层，且还刻蚀所述侧墙层的第二侧壁以及第一侧壁；去除所述剩余核心层；以所述回刻蚀后的侧墙层为掩膜，刻蚀所述基底形成目标图形。本发明改善了形成的目标图形的质量。

技术领域

本发明涉及半导体制作技术领域，特别涉及一种双重图形化的方法。

背景技术

光刻技术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，现有的光源光刻技术已经无法满足半导体制造的需求，超紫外光光刻技术(EUV)、多波束无掩膜技术和纳米压印技术成为下一代光刻候选技术的研究热点。但是上述的下一代光刻候选技术仍然存在有不便与缺陷，亟待加以进一步的改进。

当摩尔定律继续向前延伸的脚步不可逆转的时候，双重图形化(DP：Double-Patterning)技术无疑成为了业界的最佳选择之一，双重图形化技术只需要对现有的光刻基础设施进行很小的改动，就可以有效地填补更小节点的光刻技术空白，改进相邻半导体图形之间的最小间距(pitch)。双重图形化技术的原理是将一套高密度的图形分解成两套分立的、密度低一些的图形，然后将它们制备到晶圆上。现有技术的双重图形化技术主要有：自对准双重图形化(SADP：Self-Aligned Double-Patterning)、二次光刻和刻蚀工艺(LELE：Litho-Eth-Litho-Eth)。由于自对准双重图形化工艺更为简单，成本更低，因此，在半导体器件的形成工艺中多采用自对准双重图形化工艺。

然而，现有技术中采用双重图形化的方法刻蚀基底，刻蚀后基底内形成的目标图形质量差，影响形成的半导体结构的性能和良率。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种双重图形化的方法，改善形成的目标图形的质量。为解决上述问题，本发明提供一种双重图形化的方法，包括：提供基底，所述基底上具有若干分立的核心层；在所述核心层顶部和侧壁上以及基底上形成侧墙层，其中，位于所述核心层侧壁上的侧墙层具有相对的第一侧壁以及第二侧壁，所述第一侧壁紧挨所述核心层；在所述侧墙层上形成填充满相邻核心层之间区域的牺牲层，所述牺牲层紧挨所述第二侧壁；去除高于所述核心层顶部的侧墙层，暴露出所述核心层顶部；刻蚀去除第一厚度核心层，且还刻蚀所述侧墙层顶部以及高于剩余核心层的第一侧壁，使得高于剩余核心层顶部的第一侧壁呈弧形；去除所述牺牲层，暴露出所述侧墙层的第二侧壁；采用各向异性刻蚀工艺回刻蚀所述侧墙层，刻蚀去除位于部分基底上的侧墙层，且还刻蚀所述侧墙层的第二侧壁以及第一侧壁；去除所述剩余核心层；以所述回刻蚀后的侧墙层为掩膜，刻蚀所述基底形成目标图形。

可选的，回刻蚀所述侧墙层，使得高于剩余核心层顶部的第二侧壁呈弧形。

可选的，在回刻蚀所述侧墙层之后，高于剩余核心层顶部的第一侧壁与第二侧壁相对称。

可选的，在平行于所述基底表面方向上，所述核心层的宽度为第一宽度，位于相邻核心层之间的牺牲层的宽度为第二宽度，且所述第二宽度等于所述第一宽度。

可选的，所述第一厚度为所述核心层的初始厚度的1/5～2/3。

可选的，刻蚀去除所述第一厚度核心层的工艺参数包括：所述核心层的材料为无定形碳，采用掺杂有O₂的碳氟基气体，刻蚀去除所述第一厚度的核心层；所述核心层的材料为多晶硅，采用Cl等离子体，刻蚀去除所述第一厚度的核心层。

可选的，所述各向异性刻蚀工艺采用的气体包括碳氟基气体。