專利名稱：圖形化膜層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及圖形化膜層的方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，形成金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)的工藝中，為了減小接觸栓塞與單晶硅與多晶硅的接觸電阻，會(huì)形成金屬硅化物。通常形成自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的方法為將鈷、鎳、鈦等金屬與硅反應(yīng)?，F(xiàn)有技術(shù)中，形成金屬硅化物的工藝為提供硅基底，在硅基底上形成一層硅的氧化物；接著，在硅的氧化物上形成光刻膠層；之后，對(duì)光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影在光刻膠層中形成圖形，該圖形定義出即將刻蝕的硅的氧化物的圖形；之后，以圖形化后的光刻膠為掩膜濕法刻蝕硅的氧化物，將光刻膠層的圖形轉(zhuǎn)移到硅的氧化物層；接著，去除圖形化的光刻膠層，并以圖形化的硅的氧化物層為掩膜在沒有被硅的氧化物覆蓋的部分將鈷、鎳、鈦等金屬與硅反應(yīng)形成金屬硅化物。這層圖形化的硅的氧化物層被稱為自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋塊 (silicide area block，SAB)。隨著集成電路的發(fā)展，需要形成的SAB的線寬越來(lái)越小，因此在形成SAB時(shí)，對(duì)光刻膠成像的分辨率需要越來(lái)越高，而光刻膠的成像分辨率與曝光光源的波長(zhǎng)成反比，因此縮小曝光光源的波長(zhǎng)成為提高光刻膠成像分辨率的主要途徑。曝光光源的種類包括近紫外光(Near Ultra-Violet，NUV)、中紫外光(Mid Ultra_Violet，MUV)、深紫外光(De印Ultra-Vi0let，NUV)、X射線(X_ray)等，相應(yīng)的，光刻膠也分為NUV光刻膠、 MUV光刻膠、DUV光刻膠、X射線光刻膠等。其中MUV光刻膠可以實(shí)現(xiàn)的最小線寬為350nm(納米)，具有相對(duì)成熟的工藝。DUV光刻膠可以實(shí)現(xiàn)的最小線寬為130nm?，F(xiàn)有技術(shù)中，形成SAB 工藝中使用MUV光刻膠，隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，在需要形成的SAB的最小線寬小于或等于 350nm時(shí)，現(xiàn)有的MUV光刻膠工藝已不能滿足工藝的需求，需要利用DUV光刻膠實(shí)現(xiàn)，然而， 在以DUV光刻膠為掩膜去除沒有被其覆蓋的硅的氧化物時(shí)，需要用到濕法刻蝕，而DUV光刻膠不能耐受濕法刻蝕，會(huì)被濕法刻蝕腐蝕，導(dǎo)致DUV光刻膠的圖形被破壞。利用DUV光刻膠對(duì)半導(dǎo)體工藝中的其他膜層進(jìn)行圖形化，在需要用到濕法刻蝕去除沒有被DUV光刻膠覆蓋的部分時(shí)，同樣也有這樣的問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，有許多關(guān)于利用光刻膠圖形化膜層的方法，例如2006年5月31日公開的公開號(hào)為1779571的中國(guó)專利公開的“圖形化膜層與障壁的形成方法”，然而，均沒有解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是當(dāng)膜層圖形的線寬縮小至小于等于350nm時(shí)，必須用深紫外光刻技術(shù)制作圖形，而膜層后續(xù)的濕法刻蝕又不允許深紫外光刻膠做掩膜的矛盾。為解決上述問題，本發(fā)明具體實(shí)施例提供圖形化膜層的方法，包括提供基底，所述基底上形成有膜層；在所述膜層上形成耐受濕法刻蝕的中間層；
在所述中間層上形成圖形化的深紫外光刻膠層，定義出所述膜層需要去除的區(qū)域；以所述圖形化的深紫外光刻膠層為掩膜，去除所述中間層沒有被所述圖形化的深紫外光刻膠層覆蓋的部分，形成圖形化的中間層；去除所述圖形化的深紫外光刻膠層；以所述圖形化的中間層為掩膜刻蝕所述膜層；去除所述圖形化的中間層。可選的，所述中間層耐受濕法刻蝕?？蛇x的，所述膜層刻蝕后作為自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋層?？蛇x的，所述膜層的材料為硅的氧化物?？蛇x的，所述膜層的材料為富硅氧化物或者氧化硅、氮氧化硅和氧化硅的三層結(jié)構(gòu)?？蛇x的，刻蝕所述膜層的方法為濕法刻蝕或者濕法加干法刻蝕?？蛇x的，所述中間層為中紫外光刻膠層。可選的，去除所述中間層沒有被所述圖形化的深紫外光刻膠層覆蓋的部分的方法為干法刻蝕。可選的，去除所述圖形化的中紫外光刻膠層的方法為灰化?？蛇x的，在所述中間層上形成圖形化的深紫外光刻膠層包括在所述中間層上形成深紫外光刻膠層；對(duì)所述深紫外光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影形成圖形化的深紫外光刻膠層?？蛇x的，去除所述圖形化的深紫外光刻膠層的方法為灰化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具體實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)本技術(shù)方案在膜層上先形成耐受濕法刻蝕的中間層，之后在中間層上形成圖形化的深紫外光刻膠層，之后將深紫外光刻膠層的圖形轉(zhuǎn)移到中間層中，去除所述圖形化的深紫外光刻膠層后，以圖形化的中間層為掩膜刻蝕膜層。中間層可耐受濕法刻蝕，即使需要對(duì)膜層進(jìn)行濕法刻蝕，由于在對(duì)膜層進(jìn)行濕法刻蝕時(shí)，圖形化的深紫外光刻膠層已經(jīng)被去除， 可以利用以上的方法對(duì)膜層進(jìn)行濕法刻蝕或濕法加干法刻蝕，以實(shí)現(xiàn)對(duì)膜層的圖形化，且保證膜層中圖形的線寬可以小于等于350nm。解決現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)膜層圖形的線寬縮小至小于等于350nm時(shí)，必須用深紫外光刻技術(shù)制作圖形，而膜層后續(xù)的濕法刻蝕又不允許深紫外光刻膠做掩膜的矛盾。


圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的圖形化膜層的方法的流程示意圖；圖2 圖7為本發(fā)明具體實(shí)施例的圖形化膜層的方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明具體實(shí)施例的圖形化膜層的方法，將耐受濕法刻蝕的中間層和深紫外光刻膠層結(jié)合，先將深紫外光刻膠層上的圖形轉(zhuǎn)移到中間層，這樣中間層的線寬也就與深紫外光刻膠層相同，去除深紫外中間層后，可以以圖形化后的中間層為掩膜對(duì)膜層進(jìn)行刻蝕，實(shí)現(xiàn)膜層的線寬小于或等于350nm。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施方式
的限制。圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的圖形化膜層的方法的流程示意圖，參考圖1，本發(fā)明具體實(shí)施例的圖形化膜層的方法，包括步驟S11，提供基底，所述基底上形成有膜層；步驟S12，在所述膜層上形成耐受濕法刻蝕的中間層；步驟S13，在所述中間層上形成圖形化的深紫外光刻膠層，定義出所述膜層需要去除的區(qū)域；步驟S14，以所述圖形化的深紫外光刻膠層為掩膜，去除所述中間層沒有被所述圖形化的深紫外光刻膠層覆蓋的部分，形成圖形化的中間層；步驟S15，去除所述圖形化的深紫外光刻膠層；步驟S16，以所述圖形化的中間層為掩膜刻蝕所述膜層；步驟S17，去除所述圖形化的中間層。圖2 圖7為本發(fā)明具體實(shí)施例的圖形化膜層的方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合參考圖1和圖2 圖7詳述本發(fā)明具體實(shí)施例的圖形化膜層的方法。結(jié)合參考圖1和圖2，執(zhí)行步驟S11，提供基底20，所述基底20上形成有膜層21。 本發(fā)明中，基底20的材料為單晶硅、單晶鍺或者單晶鍺硅、III-V族元素化合物、單晶碳化硅或絕緣體上硅(SOI)結(jié)構(gòu)?；?0內(nèi)形成有器件結(jié)構(gòu)(未示出)，例如可以為源極、漏極，基底20上形成有柵極。本發(fā)明具體實(shí)施例中，基底20的材料為單晶硅。本發(fā)明具體實(shí)施例中，膜層21的材料為硅的氧化物，例如可以為富硅氧化物 (silicon rich oxide, SR0)，也可以為包括氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiON)和氧化硅 (SiO2)的三層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具體實(shí)施例中，膜層21的材料為富硅氧化物(silicon rich oxide，SR0)，其形成方法為等離子體化學(xué)氣相沉積，采用單硅烷(SiH4)、氧氣(O2)和稀有氣體如氬(Ar)的氣體混合物作為制備氣體。也可以用另一種硅烷氣體，例如二硅烷(Si2H6) 氣體和正硅酸乙酯(TE0Q氣體取代單硅烷氣體。也可以使用含氧氣體，例如一氧化二氮 (N2O)氣體或者臭氧(O3)取代氧氣。本發(fā)明具體實(shí)施例中，膜層21不限于刻蝕后作為SAB，也可以為其他用途的膜層， 例如作為層間介質(zhì)層的氧化硅，只要用到深紫外光刻膠技術(shù)制作圖形，但對(duì)膜層需要濕法刻蝕時(shí)，深紫外光刻膠層又不能做掩膜時(shí)，即可以用本發(fā)明的方法。結(jié)合參考圖1和圖3，執(zhí)行步驟S12，在所述膜層21上形成耐受濕法刻蝕的中間層 22。在膜層21需要用濕法刻蝕時(shí)，中間層22要耐受濕法刻蝕，即中間層22不會(huì)被濕法腐蝕。本發(fā)明具體實(shí)施例中，膜層21刻蝕后作為自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋塊，對(duì)膜層21的圖形化需要用到濕法刻蝕，因此中間層22應(yīng)耐受濕法刻蝕。本實(shí)施例中的中間層22選用中紫外光刻膠層。形成中紫外光刻膠層的方法可以為旋涂、滴涂等，中紫外光刻膠層的厚度根據(jù)實(shí)際工藝需要進(jìn)行確定。
結(jié)合參考圖1和圖3，執(zhí)行步驟S13，在所述中間層22上形成圖形化的深紫外光刻膠層23，定義出所述膜層21需要去除的區(qū)域。具體的方法為在中間層22上形成深紫外光刻膠層，其形成方法為旋涂或滴涂等，深紫外光刻膠層的厚度根據(jù)實(shí)際工藝需要進(jìn)行確定；然后，利用與深紫外光刻膠層匹配的深紫外線對(duì)深紫外光刻膠層進(jìn)行曝光，對(duì)曝光后的深紫外光刻膠層進(jìn)行顯影即得到圖形化的深紫外光刻膠層23，該圖形化的深紫外光刻膠層定義出膜層21需要去除的區(qū)域。結(jié)合參考圖1和圖4，執(zhí)行步驟S14，以所述圖形化的深紫外光刻膠層23為掩膜， 去除中間層22沒有被所述圖形化的深紫外光刻膠層23覆蓋的部分，形成圖形化的中間層 22。在去除了沒有被所述圖形化的深紫外光刻膠層23覆蓋的部分中間層22后，圖形化的深紫外光刻膠層23的圖形即轉(zhuǎn)移到了中間層22，形成了圖形化的中間層22，相應(yīng)的圖形化的中間層22也定義出膜層21需要被去除的區(qū)域。本發(fā)明具體實(shí)施例中，去除沒有被圖形化的深紫外光刻膠層23覆蓋的中間層的方法為干法刻蝕，中間層22為中紫外光刻膠層。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明具體實(shí)施例中，中間層選用中紫外光刻膠層，但本發(fā)明中， 中間層不限于中紫外光刻膠層，也可以為其他的中間層，只要能進(jìn)行干法刻蝕而且耐住濕法刻蝕的有機(jī)材料就可以滿足本發(fā)明的中間層的要求。結(jié)合參考圖1和圖5，執(zhí)行步驟S15，去除所述圖形化的深紫外光刻膠層。本發(fā)明具體實(shí)施例中，去除圖形化的深紫外光刻膠層的方法為灰化。在去除了圖形化的深紫外光刻膠層后，圖形化的中間層22作為之后刻蝕膜層21的掩膜層，定義出了膜層21需要被去除的區(qū)域。結(jié)合參考圖1和圖6，執(zhí)行步驟S16，以所述圖形化的中間層22為掩膜刻蝕所述膜層21。其中，根據(jù)膜層21的材料選擇適合的刻蝕方法，本發(fā)明具體實(shí)施例中，膜層21刻蝕后作為自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋塊，選用濕法刻蝕膜層21，或者選用濕法加干法刻蝕膜層21。在其他實(shí)施例中，當(dāng)膜層21的材料發(fā)生變化時(shí)，對(duì)其的刻蝕方法根據(jù)其材料做相應(yīng)的調(diào)整。結(jié)合參考圖1和圖7，執(zhí)行步驟S17，去除所述圖形化的中間層。本發(fā)明具體實(shí)施例中，中間層為中紫外光刻膠層，去除圖形化的中紫外光刻膠層的方法為灰化。本技術(shù)方案在膜層上先形成耐受濕法刻蝕的中間層，之后在中間層上形成圖形化的深紫外光刻膠層，之后將深紫外光刻膠層的圖形轉(zhuǎn)移到中間層中，去除所述圖形化的深紫外光刻膠層后，以圖形化的中間層為掩膜刻蝕膜層。中間層可耐受濕法刻蝕，即使需要對(duì)膜層進(jìn)行濕法刻蝕，由于在對(duì)膜層進(jìn)行濕法刻蝕時(shí)，圖形化的深紫外光刻膠層已經(jīng)被去除， 可以利用以上的方法對(duì)膜層進(jìn)行濕法刻蝕或濕法加干法刻蝕，以實(shí)現(xiàn)對(duì)膜層的圖形化，且保證膜層中圖形的線寬可以小于等于350nm。解決現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)膜層圖形的線寬縮小至小于等于350nm時(shí)，必須用深紫外光刻技術(shù)制作圖形，而膜層后續(xù)的濕法刻蝕又不允許深紫外光刻膠做掩膜的矛盾。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖形化膜層的方法，其特征在于，包括 提供基底，所述基底上形成有膜層；在所述膜層上形成耐受濕法刻蝕的中間層；在所述中間層上形成圖形化的深紫外光刻膠層，定義出所述膜層需要去除的區(qū)域； 以所述圖形化的深紫外光刻膠層為掩膜，去除所述中間層沒有被所述圖形化的深紫外光刻膠層覆蓋的部分，形成圖形化的中間層； 去除所述圖形化的深紫外光刻膠層； 以所述圖形化的中間層為掩膜刻蝕所述膜層； 去除所述圖形化的中間層。
2.如權(quán)利要求1所述的圖形化膜層的方法，其特征在于，所述膜層刻蝕后作為自對(duì)準(zhǔn)硅化物阻擋塊。
3.如權(quán)利要求2所述的圖形化膜層的方法，其特征在于，所述膜層的材料為硅的氧化物。
4.如權(quán)利要求2所述的圖形化膜層的方法，其特征在于，所述膜層的材料為富硅氧化物或者氧化硅、氮氧化硅和氧化硅的三層結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的圖形化膜層的方法，其特征在于，刻蝕所述膜層的方法為濕法刻蝕或者濕法加干法刻蝕。
6.如權(quán)利要求1所述的圖形化膜層的方法，其特征在于，所述中間層為中紫外光刻膠層。
7.如權(quán)利要求6所述的圖形化膜層的方法，其特征在于，去除所述中間層沒有被所述圖形化的深紫外光刻膠層覆蓋的部分的方法為干法刻蝕。
8.如權(quán)利要求6所述的圖形化膜層的方法，其特征在于，去除所述圖形化的中紫外光刻膠層的方法為灰化。
9.如權(quán)利要求1所述的圖形化膜層的方法，其特征在于，在所述中間層上形成圖形化的深紫外光刻膠層包括在所述中間層上形成深紫外光刻膠層；對(duì)所述深紫外光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影形成圖形化的深紫外光刻膠層。
10.如權(quán)利要求9所述的圖形化膜層的方法，其特征在于，去除所述圖形化的深紫外光刻膠層的方法為灰化。
全文摘要
一種圖形化膜層的方法，包括提供基底，所述基底上形成有膜層；在所述膜層上形成中間層；在所述中間層上形成圖形化的深紫外光刻膠層，定義出所述膜層需要去除的區(qū)域；以所述圖形化的深紫外光刻膠層為掩膜，去除所述中間層沒有被所述圖形化的深紫外光刻膠層覆蓋的部分，形成圖形化的中間層；去除所述圖形化的深紫外光刻膠層；以所述圖形化的中間層為掩膜刻蝕所述膜層；去除所述圖形化的中間層。解決現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)膜層圖形的線寬縮小至一定尺寸及更小(小于等于350nm)時(shí)，必須用深紫外光刻技術(shù)制作圖形，而膜層后續(xù)的濕法刻蝕又不允許深紫外光刻膠做掩膜的矛盾。
文檔編號(hào)H01L21/027GK102315100SQ20111030021
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者于世瑞, 于濤, 孔蔚然, 宗登剛, 徐愛斌 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司