[发明专利]图案制备方法、电子器件和三维存储器

说明书

本公开提供了一种图案制备方法、电子器件和三维存储器，涉及集成电路的制造领域，旨在解决形成图案的方法对制备工艺要求高的问题。图案制备方法包括：在目标刻蚀层上形成沿第一方向排列的多个芯模图案。形成覆盖多个芯模图案的第一材料层，刻蚀第一材料层以形成多个侧墙。去除多个芯模图案，形成被多个侧墙间隔开的多个槽；在多个侧墙远离目标刻蚀层的一侧设置掩膜图案层，掩膜图案层包括至少一个掩膜图案，掩膜图案具有镂空部。在未被掩膜图案层遮挡的槽的位置处，刻蚀目标刻蚀层，以形成第一容置槽；在槽中与镂空部对应的位置处刻蚀目标刻蚀层，以形成第二容置槽。在第一容置槽和第二容置槽中分别形成第一图案和第二图案。

技术领域

本公开涉及集成电路的制造领域，尤其涉及一种图案制备方法、电子器件、三维存储器、存储系统和电子设备。

背景技术

在集成电路领域中，光刻(Lithography)技术是IC制造的核心环节，其主要作用是将掩膜上的芯片电路图案转移到硅片上。光刻工艺定义了半导体器件的尺寸。目前的半导体器件对特征尺寸(Critical Dimension)的要求越来越小，例如场效应晶体管的沟道长度已经达到深亚微米范围。特征尺寸越小，芯片的集成度越高、性能越好、功耗越低。

发明内容

本公开的实施例提供一种图案制备方法及用该方法制备的电子器件和三维存储器，旨在解决形成图案的方法对制备工艺要求高的问题。

为达到上述目的，本公开的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种图案制备方法，包括：在目标刻蚀层上形成沿第一方向排列的多个芯模图案。形成覆盖多个芯模图案的第一材料层，并刻蚀第一材料层，以形成沿第一方向分布的多个侧墙，侧墙形成在芯模图案的侧壁上。去除多个芯模图案，形成被多个侧墙间隔开的多个槽。在多个侧墙远离目标刻蚀层的一侧设置掩膜图案层，掩膜图案层包括至少一个掩膜图案，掩膜图案具有镂空部。在对应于掩膜图案层和各镂空部所占区域以外的区域的槽的位置处，刻蚀目标刻蚀层，以形成第一容置槽；在槽中与镂空部对应的位置处，刻蚀目标刻蚀层，以形成第二容置槽。在第一容置槽中形成第一图案，在第二容置槽中形成第二图案。

在一些实施例中，多个槽包括第二槽；第二槽在目标刻蚀层上的正投影覆盖镂空部在目标刻蚀层上的正投影。

在一些实施例中，多个槽还包括第一槽；第一槽位于相邻两个侧墙之间，且对应于掩膜图案层和各镂空部所占区域以外的区域；沿第一方向，第一槽的宽度小于第二槽的宽度。

在一些实施例中，图案制备方法还包括：在目标刻蚀层上形成第二材料层；以便，多个芯模图案形成在第二材料层上。在设置掩膜图案层之后，图案制备方法还包括：在未被掩膜图案层遮挡的槽的位置和镂空部未被多个侧墙遮挡的位置，刻穿第二材料层，以形成硬掩膜图案层；以便，以硬掩膜图案层为掩膜刻蚀目标刻蚀层，而形成第一容置槽和第二容置槽。

在一些实施例中，刻蚀第一材料层以形成沿第一方向分布的多个侧墙时，停止在第二材料层上。

在一些实施例中，第二材料层的材料为多晶硅。

在一些实施例中，图案制备方法还包括：形成牺牲层，牺牲层至少填充在多个槽中；以便，掩膜图案层形成在牺牲层上；去除牺牲层中未被掩膜图案层遮挡的部分，得到牺牲保留图案层；以便，以牺牲保留图案层以及多个侧墙为掩膜刻蚀第二材料层，以形成硬掩膜图案层。

在一些实施例中，在形成硬掩膜图案层之后，在刻蚀目标刻蚀层之前，图案制备方法还包括：去除牺牲保留图案层以及多个侧墙。

在一些实施例中，目标刻蚀层包括多个叠置的介质层。

在一些实施例中，在形成多个槽之后，半导体图案的制备方法还包括：在多个侧墙远离目标刻蚀层的一侧形成第一抗反射材料层，以便掩膜图案层设置在第一抗反射材料层上；以掩膜图案层为掩膜，刻蚀第一抗反射材料层，而形成第一抗反射图案层。