[发明专利]自对准三重图形化方法

权利要求书

1.一种自对准三重图形化方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有第一硬掩模层；

在所述第一硬掩模层上形成第一牺牲层，对所述第一牺牲层进行图形化处理，以形成多个间隔分布的第一图形，在所述第一图形的两个侧壁形成侧墙；

在所述第一硬掩模层、第一图形及侧墙上形成第二牺牲层，对所述第二牺牲层进行平坦化处理直至露出所述第一图形；

去除所述第一图形，在所述第一图形所在位置形成第一沟槽，在所述第一沟槽的底壁及侧壁上形成第二硬掩模层，且所述第二硬掩模层的表面形成有第二沟槽，所述第二沟槽内填充有第三硬掩模层；

去除所述第二牺牲层及填充在所述第一沟槽内并未被所述第三硬掩模层覆盖的第二硬掩模层，第三硬掩模层及剩余的第二硬掩模层堆叠成第二图形；

以所述第二图形及侧墙为掩模对所述第一硬掩模层进行刻蚀，第三硬掩模层、剩余的第二硬掩模层及剩余的第一硬掩模层堆叠成第三图形，侧墙及剩余的第一硬掩模层堆叠成第四图形。

2.根据权利要求1所述的自对准三重图形化方法，其特征在于，覆盖在所述第一沟槽侧壁上的第二硬掩模层的宽度与填充在所述第二沟槽内的第三硬掩模层的宽度相等。

3.根据权利要求1所述的自对准三重图形化方法，其特征在于，在所述第一沟槽的底壁及侧壁上形成第二硬掩模层，且所述第二硬掩模层的表面形成有第二沟槽，所述第二沟槽内填充有第三硬掩模层的步骤包括：

在所述第二牺牲层及第一沟槽上形成第二硬掩模层，第二硬掩模层覆盖在第一沟槽的底壁及侧壁上，且第二硬掩模层的表面形成有第二沟槽；

在第二硬掩模层上形成第三硬掩模层；

对第三硬掩模层及第二硬掩模层进行平坦化处理直至露出所述第二牺牲层。

4.根据权利要求3所述的自对准三重图形化方法，其特征在于，第二硬掩模层及第三硬掩模层的形成方法为化学气相沉积或原子层沉积。

5.根据权利要求1所述的自对准三重图形化方法，其特征在于，所述第一牺牲层与所述第二牺牲层的刻蚀选择比大于10。

6.根据权利要求5所述的自对准三重图形化方法，其特征在于，所述第二硬掩模层与第三硬掩模层的刻蚀选择比大于5，所述第二硬掩模层与所述第二牺牲层的刻蚀选择比为1。

7.根据权利要求6所述的自对准三重图形化方法，其特征在于，所述第一牺牲层与所述第一硬掩模层的刻蚀选择比大于10，所述第二硬掩模层与所述第一硬掩模层的刻蚀选择比大于1，所述第二牺牲层与所述第一硬掩模层的刻蚀选择比大于1，所述侧墙与所述第一牺牲层的刻蚀选择比大于10，所述侧墙与所述第一硬掩模层的刻蚀选择比大于5。

8.根据权利要求5所述的自对准三重图形化方法，其特征在于，所述第一牺牲层的材料为无定形碳，所述第二牺牲层的材料为多晶硅。

9.根据权利要求8所述的自对准三重图形化方法，其特征在于，所述第二硬掩模层的材料为氮化钛，所述第三硬掩模层的材料为氧化硅。

10.根据权利要求9所述的自对准三重图形化方法，其特征在于，所述侧墙的材料为氮化硅，所述第一硬掩模层的材料为氮氧化硅。

11.根据权利要求1所述的自对准三重图形化方法，其特征在于，利用化学机械研磨工艺对所述第二牺牲层进行平坦化处理。

12.根据权利要求1所述的自对准三重图形化方法，其特征在于，利用干法刻蚀去除所述第一图形，刻蚀气体包括O₂。

13.根据权利要求1所述的自对准三重图形化方法，其特征在于，利用干法刻蚀去除所述第二牺牲层及填充在所述第一沟槽内并未被所述第三硬掩模层覆盖的第二硬掩模层，刻蚀气体包括Cl₂及He的混合气体，或包括Cl₂及Ar的混合气体，或包括Cl₂及N₂的混合气体。