条形结构的刻蚀方法技术

一种条形结构的刻蚀方法，包括：提供基板，在所述基板表面形成待刻蚀薄膜；在所述待刻蚀薄膜表面形成掩膜层，在所述掩膜层内形成贯穿所述掩膜层的通孔，所述通孔与待形成的条形结构较短边的位置对应；在所述掩膜层表面形成条形图案，以所述条形图案为掩膜刻蚀所述掩膜层，直至暴露出待刻蚀薄膜，形成掩膜层图案；以所述掩膜层图案为掩膜，刻蚀待刻蚀薄膜直至暴露出所述基板。通过在待刻蚀薄膜表面形成一层较硬的掩膜层，以所述较硬的掩膜层为掩膜对待刻蚀薄膜进行刻蚀，刻蚀出的图形可以与掩模图形高度一致，刻蚀出的条形结构端点的棱角不会过度刻蚀形成圆角。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及半导体制造中。
技术介绍
随着超大规模集成电路(Ultra Large Scale Integration, ULSI)的快速发展,集成电路的制造工艺变得越来越复杂和精细，多晶硅栅、金属互连线等条形结构的宽度变得越来越细，条形结构之间的距离变得越来越小，利用干法刻蚀形成满足工艺要求的条形结构变得越来越困难。目前的工艺制造技术，形成条形结构通常是采用一层有条形图形的掩膜版对光刻胶层进行曝光显影形成条形的光刻胶，利用所述条形的光刻胶作掩膜对待刻蚀薄膜进行干法刻蚀形成条形结构。但是在光刻胶曝光显影过程中，由于曝光的光线会产生衍射现象， 形成的条形光刻胶层的棱角会形成圆角。在进行干法刻蚀形成条形结构时，由于条形结构的棱角部分较细，棱角顶端部分更容易被过度刻蚀掉，条形结构的棱角变成了圆角，而且随着条形结构的宽度变得越来越细，条形结构的较短边的长度也变得越来越小，位于较短边两端的两个圆角的距离也变得越来越近。当条形结构的宽度小于所述两个圆角的半径和时，由于形成位于较短边两端的两个圆角时都要对较短边进行刻蚀，使得条形结构的较短边完全被刻蚀掉，从而缩短了条形结构的长度，影响了器件的性能，严重的可能会造成器件报废。所述刻蚀结果示意图请参考图1，图I为利用一次掩膜版光刻刻蚀形成的条形结构的示意图，条形结构1、2、3、4中位于较短边两端的两个圆角的半径和比条形结构的宽度要大，使得条形结构1、2、3、4的较短边完全被刻蚀掉，从而缩短了条形结构1、2、3、4的长度，条形结构I和2、条形结构3和4之间的间距比掩膜版对应图形1’、2’、3’、4’的间距要大。为了克服上述问题，业界进行了诸多尝试。专利号为US6042998的美国专利文献公开了一种利用两次光刻、两次刻蚀的刻蚀方法。具体请参考图2至图4，图2为第一次光刻所用的第一掩膜版的示意图，图3为第二次光刻所用的第二掩膜版的示意图，图4为刻蚀完后形成的条形结构的示意图。具体刻蚀步骤包括在待刻蚀薄膜表面形成第一光刻胶层，利用第一掩膜版对第一光刻胶层进行曝光显影，以图形化的第一光刻胶层为掩膜对待刻蚀薄膜进行第一刻蚀；在完成第一刻蚀的待刻蚀薄膜表面形成第二光刻胶层，利用第二掩膜版对第二光刻胶层进行曝光显影，以图形化的第二光刻胶层为掩膜对所述完成第一刻蚀的待刻蚀薄膜进行第二刻蚀，形成条形结构。由于条形结构的棱角是由两步刻蚀形成，生成的条形结构棱角的形状相对较好，但是在第二次刻蚀过程中，由于光刻胶较软，条形结构的棱角还是会被过度刻蚀形成圆角。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，使得刻蚀条形结构时条形结构的棱角不会变成圆角。为解决上述问题，本专利技术技术方案提供了一种，包括提供基板，在所述基板表面形成待刻蚀薄膜；在所述待刻蚀薄膜表面形成掩膜层，在所述掩膜层内形成贯穿所述掩膜层的通孔，所述通孔与待形成的条形结构较短边的位置对应；在所述掩膜层表面形成条形图案，以所述条形图案为掩膜刻蚀所述掩膜层，直至暴露出待刻蚀薄膜，形成掩膜层图案；以所述掩膜层图案为掩膜，刻蚀待刻蚀薄膜直至暴露出所述基板。可选的,所述掩膜层为氧化娃层、氮化娃层、氮氧娃层、金属层其中的一层或由其中几层形成的叠层结构。可选的，所述掩膜层为镍金属层。可选的，形成通孔的方法为干法刻蚀工艺、纳米压印工艺其中一种或两种的组合。可选的，每一条条形图案覆盖待形成的位于同一行的若干条条形结构在待刻蚀薄膜中对应的位置，且每一条条形图案部分覆盖所述通孔。 可选的，所述通孔的形状为椭圆形、圆形、矩形其中的一种。可选的，与条形结构较短边平行方向的所述通孔的直径大于条形图案的宽度。可选的，还包括，形成通孔后，在通孔侧壁表面形成氮化硅侧墙。可选的，每一条条形图案覆盖待形成的位于同一行的若干条条形结构在待刻蚀薄膜中对应的位置，且每一条条形图案部分覆盖所述氮化硅侧墙和通孔。可选的，与条形结构较短边平行方向的所述氮化硅侧墙的内直径大于条形图案的览度。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点在待刻蚀薄膜表面形成一层较硬的掩膜层图案，以所述较硬的掩膜层图案为掩膜对待刻蚀薄膜进行刻蚀，由于较硬的掩膜层图案不会变形，使得刻蚀出的图形可以与掩膜层图案高度一致，刻蚀出的条形结构的棱角不会过度刻蚀形成圆角，并且在掩膜层内形成圆形或椭圆形的通孔，使得形成的条形掩膜层图案较短边两端有突出的部分，以所述条形掩膜层图案为掩膜对待刻蚀薄膜进行刻蚀形成条形结构，即使条形结构较短边两端的突出的部分在刻蚀过程中被过度刻蚀掉，形成的条形结构较短边两端刚好被刻蚀成棱角，不会形成圆角，从而不会缩短条形结构的长度。由于模具的原因，利用纳米压印形成的通孔不能制作的太小，在通孔侧壁形成氮化硅侧墙，通过控制氮化硅侧墙的厚度，就能控制最终形成的通孔的大小，且氮化硅侧墙的硬度很大，在干法刻蚀时不会变形，以氮化硅侧墙为掩膜形成的条形结构较短边的形状与氮化硅侧墙形成的通孔的图形高度一致，不会形成圆角，从而不会缩短条形结构的长度。附图说明图I至图4是现有技术的形成条形结构的示意图；图5是本专利技术实施方式的一种的流程示意图；图6至图12为本专利技术实施方式的一种的结构示意图；图13是本专利技术实施方式的另一种的流程示意图；图14至图22为本专利技术实施方式的另一种的结构示意图。具体实施例方式现有技术中大多数情况下为干法刻蚀作掩膜的材料为光刻胶，由于光刻胶较软，在刻蚀条形结构时容易将条形结构的棱角过度刻蚀形成圆角，专利技术人经过研究发现，在待刻蚀薄膜表面形成ー层较硬的掩膜层图案，以所述较硬的掩膜层图案为掩膜对待刻蚀薄膜进行刻蚀，由于较硬的掩膜层图案不会变形，使得刻蚀出的图形可以与掩膜层图案高度一致，刻蚀出的条形结构端点的棱角不会过度刻蚀形成圆角。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详 细的说明。本专利技术提供ー种，具体流程图请參照图5，包括以下步骤步骤S101，提供基板，在所述基板表面形成待刻蚀薄膜；步骤S102，在所述待刻蚀薄膜表面形成掩膜层，在所述掩膜层内形成贯穿所述掩膜层的通孔，所述通孔与待形成的条形结构较短边的位置对应；步骤S103，在所述掩膜层表面形成条形图案，以所述条形图案为掩膜刻蚀所述掩膜层，直至暴露出待刻蚀薄膜，形成掩膜层图案；步骤S104，以所述掩膜层图案为掩膜，刻蚀待刻蚀薄膜直至暴露出所述基板。在本专利技术实施例中，所形成的条形结构请參考图12，包括位于同一行的条形结构3、条形结构4和与条形结构3、条形结构4平行且位于同一行的条形结构5、条形结构6。利用本专利技术形成的条形结构可以有很多种，本专利技术实施例中的条形结构只是为了在以下描述中便于阐述具体细节以便于充分理解本专利技术。因此本专利技术不受以下公开的条形结构图形的限制。图6至图12为本专利技术实施方式的的结构示意图。请參考图6，执行步骤S101，提供基板10，在所述基板10表面形成待刻蚀薄膜20。所述基板10为Si衬底、Ge衬底、GaAs衬底、GaN衬底、绝缘体上硅衬底、多层基板(覆盖有介质层和金属层的衬底)其中ー种。在本实施例中，所述基板10为Si衬底。所述待刻蚀薄膜20为多晶硅层、ニ氧化硅层、氮化硅层等介质层，形成互连线的金属层其中的一层或由其中几层形成的叠层结构。在本实施例中，待刻蚀薄膜20为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种条形结构的刻蚀方法，其特征在于，包括：提供基板，在所述基板表面形成待刻蚀薄膜；在所述待刻蚀薄膜表面形成掩膜层，在所述掩膜层内形成贯穿所述掩膜层的通孔，所述通孔与待形成的条形结构较短边的位置对应；在所述掩膜层表面形成条形图案，以所述条形图案为掩膜刻蚀所述掩膜层，直至暴露出待刻蚀薄膜，形成掩膜层图案；以所述掩膜层图案为掩膜，刻蚀待刻蚀薄膜直至暴露出所述基板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊卿，孟晓莹，张海洋，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：