[发明专利]掩模图形的形成方法

说明书

本发明公开了一种掩模图形的形成方法，涉及半导体技术领域。所述方法包括：提供衬底结构，所述衬底结构包括：待刻蚀材料层；在所述待刻蚀材料层的一部分上的第一牺牲层；以及在所述待刻蚀材料层的表面以及在所述第一牺牲层的表面和侧面上的掩模层；形成第二牺牲层，以覆盖在所述待刻蚀材料层的表面上的掩模层以及在所述第一牺牲层的侧面上的掩模层；对露出的掩模层进行回刻，以暴露所述第一牺牲层；去除所述第一牺牲层和所述第二牺牲层；去除在所述待刻蚀材料层的表面上的掩模层。本发明可以改善掩模图形的非对称形貌。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种掩模图形的形成方法。

背景技术

随着半导体器件的关键尺寸的不断缩小，利用光刻工艺来形成小关键尺寸的掩模图形变得越来越困难。为了进一步提高半导体器件的集成度，已经提出多种双重图形工艺来形成掩模图形，例如，自对准双重图形(Self-Aligned Double Patterning，SADP)工艺等。

图1A-图1C示出了现有技术中的一种形成掩模图形的方法。

如图1A所示，在衬底101上形成待刻蚀材料层102，在待刻蚀材料层102上形成牺牲层103，在待刻蚀材料层102的表面、牺牲层103的表面和侧面上形成掩模层104。

如图1B所示，刻蚀去除待刻蚀材料层102的表面和牺牲层103的表面上的掩模层104，保留在牺牲层103的侧面上的掩模层104。

如图1C所示，去除牺牲层103，在牺牲层103的侧面的掩模层104保留下来作为掩模图形114。

发明人发现，现有技术中所形成的掩模图形114具有非对称形貌，也即，掩模图形114的两侧并非都是规则的方形，如图1C所示，掩模图形114的一侧是方形，另一侧则具有一定的弧度。以这样的掩模图形114为掩模对待刻蚀材料层102进行刻蚀后会使得被刻蚀后的待刻蚀材料层102的形貌较差，例如，掩模图形114两侧的待刻蚀材料层102被刻蚀的量不同等。

发明内容

本发明的一个目的在于改善掩模图形的非对称形貌。

根据本发明的一个实施例，提供了一种掩模图形的形成方法，包括：提供衬底结构，所述衬底结构包括：待刻蚀材料层；在所述待刻蚀材料层的一部分上的第一牺牲层；以及在所述待刻蚀材料层的表面以及在所述第一牺牲层的表面和侧面上的掩模层；形成第二牺牲层，以覆盖在所述待刻蚀材料层的表面上的掩模层以及在所述第一牺牲层的侧面上的掩模层；对露出的掩模层进行回刻，以暴露所述第一牺牲层；去除所述第一牺牲层和所述第二牺牲层；去除在所述待刻蚀材料层的表面上的掩模层。

在一个实施例中，所述形成第二牺牲层包括：在所述衬底结构上沉积牺牲材料层；对所述牺牲材料层进行平坦化，以使得剩余的牺牲材料层的上表面与在所述第一牺牲层的表面上的掩模层的上表面基本齐平，所述剩余的牺牲材料层作为所述第二牺牲层。

在一个实施例中，所述形成第二牺牲层包括：在所述衬底结构上沉积牺牲材料层；对所述牺牲材料层进行回刻，以使得剩余的牺牲材料层的上表面与在所述第一牺牲层的表面上的掩模层的上表面基本齐平，所述剩余的牺牲材料层作为所述第二牺牲层。

在一个实施例中，通过带状等离子体定向刻蚀工艺去除在所述待刻蚀材料层的表面上的掩模层。

在一个实施例中，通过回刻工艺去除在所述待刻蚀材料层的表面上的掩模层。

在一个实施例中，所述第一牺牲层的侧面包括第一侧面、与所述第一侧面相对的第二侧面、第三侧面和与所述第三侧面相对的第四侧面；所述方法还包括：去除在所述第一侧面和所述第二侧面上的掩模层；或者去除在所述第三侧面和所述第四侧面上的掩模层。

在一个实施例中，通过带状等离子体定向刻蚀工艺去除在所述第一侧面和所述第二侧面上的掩模层或者去除在所述第三侧面和所述第四侧面上的掩模层。