[发明专利]条形结构的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种条形结构的形成方法。

背景技术

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、金属互联线及鳍式场效应晶体管的鳍部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，利用常规的干法刻蚀技术形成满足工艺要求的条形结构变得越来越困难。

在目前的制造工艺中，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层或条形开口的光刻胶层，利用所述条形的光刻胶层或条形开口的光刻胶层作掩膜对待刻蚀薄膜进行干法刻蚀形成条形结构。由于器件的集成度变得越来越高，往往会在芯片的某个区域密集地形成若干条互相平行的条形结构，以集中形成晶体管等器件。请参考图1，若干条条形结构10互相平行地排列在半导体衬底01上，但经过检测发现，最终刻蚀形成的位于中间位置11的条形结构10和位于边缘位置12的条形结构10的宽度、深度、侧壁形貌等都不相同，使得最终形成的半导体结构的电学性能发生漂移。

更多关于形成条形结构的方法请参考公开号为US2011/0081764A1的美国专利文献。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种条形结构的形成方法，使得形成的条形结构的刻蚀均匀性较佳。

为解决上述问题，本发明技术方案提供了一种条形结构的形成方法，包括：提供待刻蚀材料层，在所述待刻蚀材料层表面形成第一掩膜图形，所述第一掩膜图形包括若干条互相平行且均匀排列的条形掩膜结构，所述第一掩膜图形的总宽度大于后续形成的第二掩膜图形的总宽度，所述第一掩膜图形的总长度大于后续形成的第二掩膜图形的总长度；以所述第一掩膜图形为掩膜，对所述待刻蚀材料层进行第一刻蚀，形成第一条形图形，所述第一条形图形包括若干条互相平行且均匀排列的第一条形结构；去除所述第一掩膜图形，在所述第一条形图形上形成第二掩膜图形，所述第二掩膜图形定义出后续形成的第二条形结构的区域，且所述第二掩膜图形对应于第一条形图形的中间区域；以所述第二掩膜图形为掩膜，对所述暴露出的第一条形结构进行第二刻蚀，形成第二条形图形，其中，被第二掩膜图形覆盖的第一条形结构形成第二条形结构。

可选的，形成所述第一掩膜图形的方法包括：在所述待刻蚀材料层表面形成第一掩膜材料层，在所述第一掩膜材料层表面形成光刻胶层，利用一次光刻工艺形成图形化的光刻胶层，并以所述图形化的光刻胶层为掩膜对所述第一掩膜材料层进行刻蚀形成第一掩膜层，所述第一掩膜层作为第一掩膜图形，去除所述图形化的光刻胶层。

可选的，形成所述第一掩膜图形的方法包括：在所述待刻蚀材料层表面形成光刻胶层，利用一次光刻工艺形成图形化的光刻胶层，所述图形化的光刻胶层作为第一掩膜图形。

可选的，形成所述第一掩膜图形的方法包括：在所述待刻蚀材料层表面形成第一掩膜材料层，在所述第一掩膜材料层表面形成第一光刻胶层，利用光刻工艺形成图形化的第一光刻胶层，并以所述图形化的第一光刻胶层为掩膜对第一掩膜材料层进行刻蚀，形成第一掩膜层，在所述待刻蚀材料层和第一掩膜层表面形成第二光刻胶层，利用光刻工艺形成图形化的第二光刻胶层，所述图形化的第二光刻胶层间隔地位于第一掩膜层之间，所述图形化的第二光刻胶层和第一掩膜层构成第一掩膜图形。

可选的，形成所述第一掩膜图形的方法包括：在所述待刻蚀材料层表面形成第一掩膜材料层，在所述第一掩膜材料层表面形成牺牲光刻胶层，利用光刻工艺形成图形化的牺牲光刻胶层，在所述图形化的牺牲光刻胶层两侧形成侧墙，去除所述图形化的牺牲光刻胶层，以所述侧墙为掩膜对所述第一掩膜材料层进行刻蚀形成第一掩膜层，所述第一掩膜层作为第一掩膜图形。

可选的，形成所述第一掩膜图形的方法包括：在所述待刻蚀材料层表面形成第一光刻胶层，利用光刻工艺形成图形化的第一光刻胶层，对所述图形化的第一光刻胶层进行固化，在所述待刻蚀材料层和固化的图形化的第一光刻胶层表面形成第二光刻胶层，利用光刻工艺形成图形化的第二光刻胶层，所述图形化的第二光刻胶层间隔地位于图形化的第一光刻胶层之间，所述图形化的第二光刻胶层和图形化的第一光刻胶层构成第一掩膜图形。

可选的，所述第二条形结构为多晶硅电阻、栅极结构、金属电阻、金属互连线或鳍式场效应晶体管的鳍部结构。

可选的，所述第二掩膜图形的长度定义了第二条形结构的长度，所述第二掩膜图形的宽度定义了一个第二条形图形中第二条形结构的条数。