自对准双层图形的形成方法技术

本发明专利技术公开了一种自对准双层图形的形成方法，包括：提供一半导体基底，半导体基底上依次形成有层间介质层以及图案化的核心图形层；采用紫外光对图案化的核心图形层进行照射；形成侧墙，侧墙位于核心图形层两侧的侧壁处；去除图案化的核心图形层。本发明专利技术具有使得在位于图案化的核心图形层内的应力得到充分的释放，减小应力对位于图案化的核心图形层下方的薄膜层的影响，不会产生侧墙倾斜，进而解决了顶部关键尺寸减小，降低所制备的半导体器件的可靠性，也给后续的制备工艺的进程带来了很大的困难的问题。

The forming method of self aligned double layer figure

The invention discloses a method for forming a self-aligned double-layer pattern, which comprises: providing a half conductor substrate, forming an interlayer medium layer and a patterned core pattern layer successively on the semiconductor substrate; irradiating the patterned core pattern layer with ultraviolet light; forming a side wall, wherein the side wall is located at the side wall on both sides of the core pattern layer; and removing the patterned core pattern layer. The invention can fully release the stress in the patterned core graphics layer, reduce the influence of the stress on the film layer under the patterned core graphics layer, and avoid the side wall tilt, thus solving the problem of the top key size reduction, reducing the reliability of the prepared semiconductor device, and bringing great difficulties to the subsequent preparation process The problem.

【技术实现步骤摘要】
自对准双层图形的形成方法
本专利技术涉及半导体制造
，尤其是涉及一种自对准双层图形的形成方法。
技术介绍
在半导体集成电路中，随着半导体工艺的特征尺寸的不断缩小，为了提高半导体器件的集成度，业界已提出了多种双层图形工艺；其中，自对准双层图形(Self-AlignedDoublePatterning，SADP)工艺即为其中的一种。在19nmNAND闪存的制备过程中，需多次应用SADP工艺，特别是在BEOL(后段制程)制程中的CM2loop中，其在SADP工艺过程中所形成的侧墙(spacer)会发生倾斜，导致顶部关键尺寸(即每一对侧墙之间的开口的口径)减小，降低所制备的半导体器件的可靠性，也给后续的制备工艺的进程带来了很大的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自对准双层图形的形成方法，用以解决现有技术中的SADP工艺中所形成的侧墙容易倾斜，减小顶部关键尺寸的问题。为了解决上述问题，本专利技术通过以下技术方案实现：一种自对准双层图形的形成方法，包括：提供一半导体基底，所述半导体基底上依次形成有层间介质层以及图案化的核心图形层；采用紫外光对所述图案化的核心图形层进行照射；形成侧墙，所述侧墙位于所述核心图形层中的每个核心图形的两侧的侧壁处；去除所述核心图形层。进一步的，形成所述图案化的核心图形层的步骤包括：在所述层间介质层上依次形成核心图形薄膜、第一介质层、第二介质层和第三介质层，在所述第三介质层上形成一图案化的光刻胶层，以所述图案化的光刻胶层为掩膜，对所述第三介质层、第二介质层、第一介质层和核心图形薄膜进行刻蚀，去除所述第三介质层、第二介质层和第一介质层，以形成所述图案化的核心图形层。进一步的，形成所述层间介质层之前，所述半导体基底上还形成有氮化钛层和氮氧化硅层。进一步的，对所述核心图形薄膜还进行过刻蚀。进一步的，所述形成侧墙的步骤包括：在所述图案化的核心图形层形成一侧墙介质层，所述侧墙介质层覆盖所述图案化的核心图形层和暴露的部分所述层间介质层表面，对所述侧墙介质层进行刻蚀，去除位于所述层间介质层表面上以及所述图案化的核心图形层中的所述核心图形顶部表面上的所述侧墙介质层，以形成所述侧墙。进一步的，所述层间介质层的材料为二氧化硅、氮化硅、低介电常数二氧化硅、掺氟的二氧化硅或碳氧化硅。进一步的，所述核心图形薄膜的材料为二氧化硅。进一步的，所述第一介质层为多晶硅层，所述第二介质层为有机分布层，所述第三介质层为硅抗反射层。进一步的，所述去除所述图案化的核心图形层的步骤包括：采用湿法刻蚀工艺进行处理。进一步的，所述去除所述第三介质层、第二介质层和第一介质层采用干法或湿法刻蚀工艺进行处理。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：本专利技术通过提供一半导体基底，所述半导体基底上依次形成有层间介质层以及图案化的核心图形层；采用紫外光对所述图案化的核心图形层进行照射；形成侧墙，所述侧墙位于所述核心图形层两侧的侧壁处；去除所述核心图形层。具体的，本专利技术通过采用紫外光对所述图案化的核心图形层进行照射，使得在位于所述图案化的核心图形层内的应力得到充分的释放，减小所述应力对位于所述图案化的核心图形层下方的薄膜层(例如所述NDC层)的影响，又由于释放该应力的时候所述侧墙还未形成；且在释放所述应力的过程中，所述图案化的核心图形层不会产生形变，之后再形成所述侧墙，以及去除所述所述图案化的核心图形层后，不会产生所述侧墙倾斜的问题，进而解决了现有的SADP的制备方法存在顶部关键尺寸(即每一对侧墙之间的开口的口径)减小，降低所制备的半导体器件的可靠性，也给后续的制备工艺的进程带来了很大的困难的问题。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的一种自对准双层图形的形成方法的流程图；图2a～图2f为本专利技术一实施例提供的自对准双层图形的形成方法的各步骤对应的器件结构剖面示意图。具体实施方式承如
技术介绍
所述，现有的SADP制备方法，所形成的侧墙(spacer)会发生倾斜，导致顶部关键尺寸(即每一对侧墙之间的开口的口径)减小，降低所制备的半导体器件的可靠性，也给后续的制备工艺的进程带来了很大的困难。在此以在CM2loop(Cell区第二层金属层形成过程)制备工艺所使用的SADP工艺为例，以更清晰明了的说明上述问题，现有的自对准双层图形的形成方法包括：提供一半导体衬底，所述半导体衬底上形成有衬垫氧化层(PADoxide)、氮化硅层、第一TEOS(硅酸乙酯，或正硅酸乙酯)层、第一氮氧化硅层、氮化钛层、第二氮氧化硅层、NDC层、第二TEOS层(该层也可以是氧化物层)和非晶硅(a-si)层(该层也可以是多晶硅层)；形成图案化的光刻胶层，所述图案化的光刻胶层定义了核心图形，以所述图案化的光刻胶层为掩膜对依次对所述非晶硅层和所述第二TEOS层进行刻蚀，用以将所述核心图形转移至所述第二TEOS层中，形成图案化的核心图形层。所述图案化的核心图形层暴露出部分所述NDC层表面；形成一侧墙介质层，所述侧墙介质层覆盖所述图案化的核心图形层，以及暴露的部分所述NDC层表面，对所述侧墙介质层进行刻蚀，去除位于所述NDC层表面上的以及图案化的核心图形层的顶部表面上的所述侧墙介质层，以在所述图案化的核心图形层的侧壁上形成侧墙；去除所述图案化的核心图形层。研究发现，形成所述非晶硅(a-si)层(或多晶硅层)的工艺步骤时所述半导体衬底会经过高温环境，从而使得位于所述非晶硅(a-si)层下方的第二TEOS层产生了部分向下传递的应力，该应力会对位于所述第二TEOS层下方的所述NDC层存在应力作用，而在将所述第二TEOS层(图案化的核心图形层)去除时，所述应力被释放，使得在所述NDC层所受到所述应力在减小，且在所述应力减小的同时会带动位于所述NDC层上的所述侧墙发生倾斜(leaning)，从而导致了现有的SADP的制备方法存在顶部关键尺寸(即每一对侧墙之间的开口的口径)减小，降低所制备的半导体器件的可靠性，也给后续的制备工艺的进程带来了很大的困难的问题。为了解决上述问题，本专利技术的核心思想在于一种自对准双层图形的形成方法，包括：提供一半导体基底，所述半导体基底上依次形成有层间介质层以及图案化的核心图形层；采用紫外光对所述图案化的核心图形层进行照射；形成侧墙，所述侧墙位于所述核心图形层两侧的侧壁处；去除所述核心图形层。通过采用紫外光对所述图案化的核心图形层进行照射，使得在位于所述图案化的核心图形层内的应力得到充分的释放，减小所述应力对位于所述图案化的核心图形层下方的薄膜层(例如所述NDC层)的影响，又由于释放该应力的时候所述侧墙还未形成；且在释放所述应力的过程中，所述图案化的核心图形层不会产生形变，之后再形成所述侧墙，以及去除所述所述图案化的核心图形层后，不会产生所述侧墙倾斜的问题，进而解决了现有的SADP的制备方法存在顶部关键尺寸(即每一对侧墙之间的开口的口径)减小，降低所制备的半导体器件的可靠性，也给后续的制备工艺的进程带来了很大的困难的问题。下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自对准双层图形的形成方法，其特征在于，包括：/n提供一半导体基底，所述半导体基底上依次形成有层间介质层以及图案化的核心图形层；/n采用紫外光对所述图案化的核心图形层进行照射；/n形成侧墙，所述侧墙位于所述核心图形层两侧的侧壁处；/n去除所述核心图形层。/n

【技术特征摘要】
1.一种自对准双层图形的形成方法，其特征在于，包括：
提供一半导体基底，所述半导体基底上依次形成有层间介质层以及图案化的核心图形层；
采用紫外光对所述图案化的核心图形层进行照射；
形成侧墙，所述侧墙位于所述核心图形层两侧的侧壁处；
去除所述核心图形层。


2.如权利要求1所述的自对准双层图形的形成方法，其特征在于，形成所述图案化的核心图形层的步骤包括：在所述层间介质层上依次形成核心图形薄膜、第一介质层、第二介质层和第三介质层，在所述第三介质层上形成一图案化的光刻胶层，以所述图案化的光刻胶层为掩膜，对所述第三介质层、第二介质层、第一介质层和核心图形薄膜进行刻蚀，去除所述第三介质层、第二介质层和第一介质层，以形成所述图案化的核心图形层。


3.如权利要求2所述的自对准双层图形的形成方法，其特征在于，形成所述层间介质层之前，所述半导体基底上还形成有氮化钛层和氮氧化硅层。


4.如权利要求2所述的自对准双层图形的形成方法，其特征在于，
对所述核心图形薄膜还进行过刻蚀。


5.如权利要求4所述的自对准双层图形的形成方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐灵芝，张志刚，陆神洲，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31