[发明专利]半导体器件图案的形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件图案形成方法，包括以下步骤：

在半导体衬底上形成硬掩模层；

在硬掩模层上形成光致抗蚀剂膜图案；

将光致抗蚀剂膜图案的外部转化为具有第一垂直壁、第二垂直壁和水平壁的氧化物层，其中光致抗蚀剂膜图案的内部包围在转化的氧化物层内；

去除至少一部分水平壁，以暴露保留在转化的氧化物层内的光致抗蚀剂膜图案；

去除暴露的光致抗蚀剂膜图案，形成分别对应于氧化物层的第一和第二垂直壁的第一和第二氧化物图案；

利用第一和第二氧化物案作为蚀刻掩模构图所述硬掩模层，并且

利用构图的硬掩模层蚀刻半导体衬底。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述转换步骤包括：

在所述光致抗蚀剂膜图案上涂覆一层硅烷化试剂；并热处理所述涂覆的光致抗蚀剂膜图案。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化物层包含SiO₂。

4.根据权利要求1所述的方法，其中去除至少一部分水平壁步骤涉及回蚀步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中去除至少一部分水平壁步骤涉及化学机械抛光步骤。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述硅烷化试剂包含选自以下组中的至少一种：六甲基二硅胺烷(HMDS)，四甲基二硅胺烷(TMDS)，双二甲胺甲基硅烷(BDMAMS)，双二甲胺二甲基硅烷(bisdimethyl aminodimethylsilane)，二甲基硅烷二甲胺(dimethylsilyl dimethylamine)，二甲基硅烷二乙胺(dimethylsilyl diethylamine)，三甲基硅烷二乙胺(trimethylsilyldiethylamine)和二甲胺五甲基硅烷(dimethyl amino pentamethylsilane)。

7.一种半导体器件图案形成方法，包括：

在半导体衬底上形成硬掩模层；

在硬掩模层上形成光致抗蚀剂图案；

将光致抗蚀剂膜图案的外部转化为不同的材料层，转化层具有包围在光致抗蚀剂图案内的第一、第二和第三部分，第一和第二部分垂直延伸，第三部分水平延伸；

去除转化层的第三部分，以暴露保留在转化层中的光致抗蚀剂图案；

去除暴露的光致抗蚀剂图案以获得分别对应于转化层的第一和第二部分的第一和第二图案；并

使用所述第一和第二图案构图所述硬掩模层。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述转化步骤包括：在光致抗蚀剂图案上涂覆硅烷化试剂；并烘烤被涂覆的光致抗蚀剂图案。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述转化层是包含SiO₂的氧化物。

10.根据权利要求7所述的方法，还包括利用构图的硬掩模层蚀刻所述衬底。

11.根据权利要求7所述的方法，其中所述硬掩模层包含氮化物。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述硅烷化试剂包含选自下面组中的至少一种：六甲基二硅胺烷(HMDS)，四甲基二硅胺烷(TMDS)，双二甲胺甲基硅烷(BDMAMS)，双二甲胺二甲基硅烷(bisdimethyl aminodimethylsilane)，二甲基硅烷二甲胺(dimethylsilyl dimethylamine)，二甲基硅烷二乙胺(dimethylsilyl diethylamine)，三甲基硅烷二乙胺(trimethylsilyldiethylamine)和二甲胺五甲基硅烷(dimethyl amino pentamethylsilane)。

13.一种半导体器件图案的形成方法，该方法包括：

提供具有目标层的半导体衬底；

形成具有间距的光致抗蚀剂图案；

将光致抗蚀剂图案的外部转化为氧化物层；

去除部分氧化物层，以暴露保留在转化的氧化物层内的光致抗蚀剂图案；

去除剩余的光致抗蚀剂图案以形成第一和第二图案；每个图案都具有小于光致抗蚀剂图案间距的间距；并且，

利用所述第一和第二图案作为蚀刻掩模蚀刻所述目标层。