自对准图形工艺方法与流程

技术特征：
1.一种自对准图形工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：在目标层上依次形成层叠设置的第一硬掩膜层、第二硬掩膜层和牺牲层，所述第二硬掩膜层相对所述第一硬掩膜层具有高刻蚀选择比；图案化所述牺牲层和所述第二硬掩膜层，形成多个第一牺牲图案，各所述第一牺牲图案中所述第二硬掩膜层的侧壁形成有向第二硬掩膜层内凹陷的凹坑；在所述第一硬掩膜层和各所述第一牺牲图案上形成第一侧墙材料层，所述第一侧墙材料层具有嵌设在所述凹坑内的侧墙延伸部；去除所述第一牺牲图案顶部的所述第一侧墙材料层，以及去除位于相邻两个所述第一牺牲图案之间且位于所述第一硬掩膜层顶部的所述第一侧墙材料层，保留各所述第一牺牲图案侧壁上的所述第一侧墙材料层；去除各所述第一牺牲图案中的所述牺牲层，暴露各所述第一牺牲图案中的第二硬掩膜层，形成多个第一侧墙图案；将各所述第一侧墙图案转移至所述第一硬掩膜层，并去除所述第一侧墙图案；以所述第一硬掩膜层作为掩膜，图案化所述目标层，以在所述目标层上形成目标图案。2.根据权利要求1所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，所述第二硬掩膜层与所述第一硬掩膜层的刻蚀选择比为2:1～10:1。3.根据权利要求2所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，所述第一硬掩膜层为氮氧化硅层，且含氧量大于含氮量。4.根据权利要求3所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，所述第二硬掩膜层为氮氧化硅层，且所述第一硬掩膜层的含氮量大于含氧量。5.根据权利要求1至4中任一项所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，所述第一硬掩膜层的厚度大于第二硬掩膜层的厚度。6.根据权利要求5所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，所述第一硬掩膜层的厚度为40～60nm；所述第二硬掩膜层的厚度为20～30nm。7.根据权利要求1至4中任一项所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，所述凹坑位于各所述第一牺牲图案中所述第二硬掩膜层的相对两侧；以垂直于所述目标层和所述凹坑的平面为截面，所述凹坑的截面形状为弧形。8.根据权利要求7所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，各所述凹坑为位于各所述第一牺牲图案中所述第二硬掩膜层的相对两侧的凹槽。9.根据权利要求1所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，图案化所述牺牲层和所述第二硬掩膜层，形成多个第一牺牲图案的具体步骤包括：在所述牺牲层上依次形成层叠设置的第三掩膜层和图案化的光刻胶层；以图案化的所述光刻胶层为掩膜，去除所述第三掩膜层、所述牺牲层和所述第二硬掩膜层，保留与图案化的所述光刻胶层相对应的所述第三掩膜层、所述牺牲层和所述第二硬掩膜层；去除图案化的所述光刻胶层和所述第三掩膜层，形成图案化的牺牲层和第二硬掩膜层。10.根据权利要求9所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，图案化的光刻胶层采用如下步骤形成：
在所述第三掩膜层上形成光刻胶层；图案化所述光刻胶层，形成图案化的光刻胶层。11.根据权利要求1至4中任一项所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，所述第一侧墙材料层为氧化硅层。12.根据权利要求1所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，在目标层上依次形成层叠设置的第一硬掩膜层、第二硬掩膜层和牺牲层的步骤，包括：在目标层上沉积形成第一硬掩膜层；在所述第一硬掩膜层上沉积形成第二硬掩膜层；在所述第二硬掩膜层上沉积形成牺牲层。13.根据权利要求1所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，将各所述第一侧墙图案转移至所述第一硬掩膜层，并去除所述第一侧墙图案，具体包括：以各所述第一侧墙图案为掩膜，去除所述第一硬掩膜层，保留与各所述第一侧墙图案相对应的所述第一硬掩膜层；去除所述第一侧墙图案，形成图案化的所述第一硬掩膜层，图案化的所述第一硬掩膜层形成多个第二牺牲图案。14.根据权利要求13所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，图案化的所述第一硬掩膜层形成多个第二牺牲图案之后，还包括：在所述目标层和各所述第二牺牲图案上形成第二侧墙材料层；去除所述第二牺牲图案顶部的所述第二侧墙材料层，以及去除位于相邻两个所述第二牺牲图案之间且位于所述目标层顶部的所述第二侧墙材料层，保留各所述第二牺牲图案侧壁上的所述第二侧墙材料层；去除各所述第二牺牲图案，保留各所述第二牺牲图案侧壁上的所述第二侧墙材料层，形成多个第二侧墙图案；以各所述第二侧墙图案为掩膜，图案化所述目标层；去除各所述第二侧墙图案，在所述目标层上形成目标图案。15.根据权利要求14所述的自对准图形工艺方法，其特征在于，所述目标层上的目标图案为字线沟槽、位线沟槽、电容插塞、电容孔中的一者。

技术总结
本发明提供一种自对准图形工艺方法，涉及半导体制造技术领域，用于解决微小图案制作过程中，易造成尺寸失效和结构坍塌的问题，该工艺方法包括：在目标层上形成第一硬掩膜层、图案化的牺牲层和第二硬掩膜层，形成第一牺牲图案，第一牺牲图案中第二硬掩膜层的侧壁形成凹坑；在第一硬掩膜层和各第一牺牲图案上形成第一侧墙材料层，第一侧墙材料层具有嵌设在凹坑内的侧墙延伸部；去除部分第一侧墙材料层，保留各第一牺牲图案侧壁上的第一侧墙材料层；去除各第一牺牲图案中的牺牲层形成多个第一侧墙图案；将各第一侧墙图案转移以在目标层上形成目标图案。本发明用于改善制作微小图案时造成的尺寸失效和结构坍塌的问题。成的尺寸失效和结构坍塌的问题。成的尺寸失效和结构坍塌的问题。


技术研发人员：金星 李冉 李昇 孙正庆
受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司
技术研发日：2021.07.08
技术公布日：2021/10/18