[发明专利]自对准侧墙工艺核心层的实现方法

说明书

本发明提供了一种自对准侧墙工艺核心层的实现方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成牺牲层和核心层；刻蚀所述核心层形成上大下小并且表面平整的芯模；形成位于所述芯模两侧的侧墙；以所述侧墙为掩膜刻蚀所述牺牲层和部分所述衬底，刻蚀后的所述衬底形成的多个凹槽，多个所述凹槽的深度相同。在本发明提供的自对准侧墙工艺核心层的实现方法中，形成的芯模顶端平整，并且没有圆角，芯模两侧的侧墙相等并且距离相等，最后以侧墙为掩膜刻蚀衬底形成的凹槽的深度一致，解决了现有技术中最后形成的凹槽深度不一致的问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种自对准侧墙工艺核心层的实现方法。

背景技术

随着半导体制造的工艺节点不断往下推进，关键尺寸不断缩小，已经超出了目前主流的光刻工艺的物理极限。现有技术中，一般会使用到自对准双重成像工艺(Self-aligned Double Patterning,SADP)。在SADP工艺中，为方便后续的刻蚀工艺，要求作为硬掩模板的侧墙(spacer)的侧边形貌尽可能的垂直于晶圆表面。这就要求侧墙的芯模(core)顶端形貌尽可能的垂直于晶圆表面，避免出现“圆角”形貌(rounding)。目前的主流SADP工艺中，在衬底上依次形成牺牲层和核心层，利用光刻胶干法刻蚀形成芯模，之后形成位于芯模两侧的侧墙，利用侧墙为掩膜刻蚀牺牲层和衬底形成多个凹槽，现有技术刻蚀形成的芯模顶端出现圆角的现象，即芯模表面不是平整的，芯模圆角导致后面形成的侧墙之间的间隙不相等，最后以侧墙为掩膜刻蚀衬底后形成的凹槽的深度不一致。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自对准侧墙工艺核心层的实现方法，使得刻蚀核心层后形成的芯模顶端是平整的，进而使得最后刻蚀衬底形成的凹槽深度一致。

为了达到上述目的，本发明提供了一种自对准侧墙工艺核心层的实现方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成牺牲层和核心层；

刻蚀所述核心层形成上大下小并且表面平整的芯模；

形成位于所述芯模两侧的侧墙；

以所述侧墙为掩膜刻蚀所述牺牲层和部分所述衬底，刻蚀后的所述衬底形成的多个凹槽，多个所述凹槽的深度相同。

可选的，所述的自对准侧墙工艺核心层的实现方法中，所述牺牲层的材料为：氧化硅。

可选的，所述的自对准侧墙工艺核心层的实现方法中，形成位于所述芯模两侧的侧墙后，所述自对准侧墙工艺核心层的实现方法还包括：去除所述芯模。

可选的，所述的自对准侧墙工艺核心层的实现方法中，去除芯模后，所述自对准侧墙工艺核心层的实现方法还包括：去除刻蚀后的所述牺牲层。

可选的，所述的自对准侧墙工艺核心层的实现方法中，所述核心层的材料为掺杂多晶硅。

可选的，所述的自对准侧墙工艺核心层的实现方法中，所述芯模为多个，每个所述芯模两侧的侧墙对称。

可选的，所述的自对准侧墙工艺核心层的实现方法中，形成芯模的方法包括：在核心层上使用光刻胶遮挡，并且使用干法刻蚀形成上大下小类似喷泉形状的芯模。

可选的，所述的自对准侧墙工艺核心层的实现方法中，形成侧墙的方法包括：在所述芯模上沉积一层氮化硅，刻蚀氮化硅露出芯模的表面形成位于所述芯模两侧的侧墙，同时，刻蚀芯模之间的氮化硅露出牺牲层表面使得相邻的芯模的侧墙之间有一定的距离。

可选的，所述的自对准侧墙工艺核心层的实现方法中，去除芯模后多个侧墙的形状相同，多个侧墙之间的距离相等。