[发明专利]刻蚀方法

说明书

本发明提供一种刻蚀方法，包括：提供衬底；在衬底上形成刻蚀材料层；在刻蚀材料层上形成硬掩模，硬掩模包括依次形成于刻蚀材料层上的第二硬掩模以及第一硬掩模；图形化第一硬掩模，在第一硬掩模中形成图案，并露出部分第二硬掩模；以第一硬掩模为掩模刻蚀第二硬掩模，将图案转移到第二硬掩模中；以具有图案的第二硬掩模为掩模，刻蚀材料层。本发明的有益效果在于：相对于现有技术完全以第一光刻胶来刻蚀硬掩模的方式，减少第一光刻胶的者减少被刻蚀程度，从而尽量地避免了因第一光刻胶过薄而导致在硬掩模中形成的图案不够精确的问题。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种刻蚀方法。

背景技术

半导体器件的特征尺寸逐渐减小，这对半导体器件的制造工艺提出了更多的要求。

例如，为了尽量减小半导体器件的尺寸，要求半导体器件中各个部件或者材料层的尺寸变得更小、厚度变得更薄。其中，也要求光刻工艺中涂覆的光刻胶厚度减小，从而为制造更小特征尺寸的半导体器件提供条件。

但是，减小光刻胶的厚度容易导致较薄的光刻胶无法提供足够的抗刻蚀性，在以光刻胶为刻蚀掩模将光刻胶中的图案转移到被刻蚀材料层的过程中，光刻胶可能难以较好地起到阻挡刻蚀的作用，也就是说，在刻蚀进行到一定程度后，光刻胶将因过薄而难以较为精确地定义下方的被刻蚀材料层的图案，进而导致被刻蚀材料层中形成的图案形貌相对发生变形。

为此，如何提高光刻胶转移图案的精确程度，以优化刻蚀形成图案的形貌，成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种刻蚀方法，以优化刻蚀所形成的图案的形貌度。

为解决上述问题，本发明提供一种刻蚀方法，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成刻蚀材料层；

在刻蚀材料层上形成硬掩模，所述硬掩模包括依次形成于所述刻蚀材料层上的第二硬掩模以及第一硬掩模；

图形化所述第一硬掩模，在所述第一硬掩模中形成图案，并露出部分所述第二硬掩模；

以所述第一硬掩模为掩模刻蚀所述第二硬掩模，将所述图案转移到所述第二硬掩模中；

以具有所述图案的第二硬掩模为掩模，刻蚀所述刻蚀材料层。

可选的，图形化所述第一硬掩模的步骤包括：使第一硬掩模的刻蚀速率大于第二硬掩模的刻蚀速率；

以所述第一硬掩模为掩模刻蚀所述第二硬掩模的步骤包括：使第二硬掩模的刻蚀速率大于第一硬掩模的刻蚀速率。

可选的，形成第二硬掩模以及第一硬掩模的步骤包括：

形成氮化钛材料的第一硬掩模以及氮化钽材料的第二硬掩模，或者，形成氮化钽材料的第一硬掩模以及氮化钛材料的第二硬掩模。

可选的，形成第二硬掩模以及第一硬掩模的步骤包括：形成氮化钛材料的第一硬掩模，以及氮化钽材料的第二硬掩模；

图形化所述第一硬掩模的步骤包括：采用第一刻蚀气体刻蚀所述第一硬掩模，所述第一刻蚀气体中包括氯气。

可选的，使氯气在所述第一刻蚀气体中的百分比在20％～30％的范围内。

可选的，图形化部分第一硬掩模的步骤还包括：

在所述第一刻蚀气体中加入氧气，并使氧气的百分比在0.3％～0.7％的范围内。

可选的，形成第二硬掩模以及第一硬掩模的步骤包括：形成氮化钛材料的第一硬掩模，以及氮化钽材料的第二硬掩模；