[发明专利]自对准图形结构的制备方法

说明书

本发明提供一种自对准图形结构的制备方法，包括如下步骤：提供衬底；于衬底上形成图形化光刻胶层，图形化光刻胶层包括若干个图形结构；对图形化光刻胶层进行处理，以于各图形结构的侧壁及上表面形成聚合物层；使用含硅气体对聚合物层进行处理，以将聚合物层转化为含硅材料层；对含硅材料层进行处理，以将含硅材料层转化为自对准图形结构材料层；去除位于图形结构的上表面的自对准图形结构材料层；去除图形化光刻胶层。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，特别是涉及一种自对准图形结构的制备方法。

背景技术

在自对准图形光刻工艺中，譬如，自对准双重图形(self-aligned doublepatterning，SAPD)光刻工艺中，侧墙(Spacer)结构(即自对准图形结构)的制备以及选择性刻蚀是自对准图形光刻工艺成功的关键。然而，在现有工艺中很难控制刻蚀的精度，对刻蚀具有较高的要求。

为了得到较好的侧墙结构，在沉积芯轴材料(mandrel material)并形成芯轴图案(mandrel pattern)后，一般采用原子层沉积(ALD，Atomic layer deposition)工艺在所述芯轴图案上形成用于制备侧墙的侧墙材料，但原子层沉积工艺是一个非常慢的工艺，耗时较长，会严重影响产品的生产量，产量较低。此外，在所述芯轴图形上形成所述侧墙材料后需要采用回刻工艺去除部分位于所述芯轴图形上所述侧墙材料，保留于所述芯轴图形两侧的所述侧墙材料即为需要形成的所述侧墙；然而，回刻工艺很难控制最终形成的所述侧墙的形貌及尺寸。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自对准图形结构的制备方法用于解决现有技术中需要使用原子层沉积工艺形成侧墙材料而存在的耗时较长及产量较低的问题，以及采用回刻工艺形成侧墙时难以控制侧墙的形貌及尺寸的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自对准图形结构的制备方法，所述自对准图形结构的制备方法包括如下步骤：

提供衬底；

于所述衬底上形成图形化光刻胶层，所述图形化光刻胶层包括若干个图形结构；

对所述图形化光刻胶层进行处理，以于各所述图形结构的侧壁及上表面形成聚合物层；

使用含硅气体对所述聚合物层进行处理，以将所述聚合物层转化为含硅材料层；

对所述含硅材料层进行处理，以将所述含硅材料层转化为自对准图形结构材料层；

去除位于所述图形结构的上表面的所述自对准图形结构材料层；

去除所述图形化光刻胶层。

可选地，于所述衬底上形成正性光刻胶层；

对所述正性光刻胶层进行曝光，以定义出所述图形结构的形状及位置；

将曝光后的所述正性光刻胶层进行负显影，以得到所述图形化光刻胶层。

可选地，所述图形化光刻胶层含有光酸，对所述图形化光刻胶层进行烘烤，以于各所述图形结构的侧壁及上表面形成所述聚合物层。

可选地，对所述图形化光刻胶层进行烘烤的温度小于200℃。

可选地，所述含硅气体包括硅烷。

可选地，使用所述含硅气体对所述聚合物层进行处理过程中的处理温度小于200℃。

可选地，使用氧等离子体对所述含硅材料层进行处理以形成所述自对准图形结构材料层，所述自对准图形结构材料层包括氧化硅层。

可选地，使用氧等离子体对所述含硅材料层进行处理过程中的处理温度小于200℃。

可选地，提供所述衬底之后且于所述衬底上形成图形化光刻胶层还包括如下步骤：