[发明专利]自对准多重图形掩膜的形成方法

权利要求书

1.一种自对准多重图形掩膜的形成方法，其特征在于，包括：

提供待刻蚀层，所述待刻蚀层具有第一区域和第二区域；

在所述待刻蚀层表面形成牺牲膜、第一掩膜和第二掩膜，所述第一掩膜位于牺牲膜的表面，所述第二掩膜位于第一掩膜表面；

刻蚀部分所述第二掩膜、第一掩膜和牺牲膜，直至暴露出待刻蚀层表面为止，在待刻蚀层的第一区域表面形成第一掩膜结构，在待刻蚀层的第二区域表面形成第二掩膜结构，所述第一掩膜结构投影于待刻蚀层表面的图形具有第一尺寸，所述第二掩膜结构投影于待刻蚀层表面的图形具有第二尺寸，所述第二尺寸大于第一尺寸，所述第一掩膜结构包括由所述牺牲膜刻蚀形成的第一牺牲层、由第一掩膜刻蚀形成的第一掩膜层、以及由第二掩膜刻蚀形成的第二掩膜层，所述第二掩膜结构包括由所述牺牲膜刻蚀形成的第二牺牲层、由第一掩膜刻蚀形成的第三掩膜层、以及由第二掩膜刻蚀形成的第四掩膜层；

刻蚀所述第一掩膜层和第三掩膜层，去除所述第一掩膜层，并使所述第三掩膜层投影于待刻蚀层表面的图形尺寸减小；

在刻蚀所述第一掩膜层和第三掩膜层之后，在第一牺牲层的侧壁表面形成第一侧墙掩膜，在第二牺牲层和第三掩膜层的侧壁表面形成第二侧墙掩膜；

在刻蚀所述第一掩膜层和第三掩膜层之后，去除所述第四掩膜层；

在形成所述第一侧墙掩膜和第二侧墙掩膜之后，去除所述第一牺牲层。

2.如权利要求1所述的自对准多重图形掩膜的形成方法，其特征在于，在形成所述第一侧墙掩膜和第二侧墙掩膜之后，去除所述第四掩膜层。

3.如权利要求2所述的自对准多重图形掩膜的形成方法，其特征在于，所述刻蚀第一掩膜层和第三掩膜层的工艺为各向同性的干法刻蚀工艺，在去除第一掩膜层之后，所述第二掩膜层下落至第一牺牲层的顶部表面。

4.如权利要求3所述的自对准多重图形掩膜的形成方法，其特征在于，在去除所述第四掩膜层的同时，去除所述第二掩膜层。

5.如权利要求2所述的自对准多重图形掩膜的形成方法，其特征在于，所述刻蚀第一掩膜层和第三掩膜层的工艺为各向同性的湿法刻蚀工艺，在去除第一掩膜层时，所述第二掩膜层同时被剥离去除。

6.如权利要求1所述的自对准多重图形掩膜的形成方法，其特征在于，在去除所述第四掩膜层之后，形成所述第一侧墙掩膜和第二侧墙掩膜。

7.如权利要求6所述的自对准多重图形掩膜的形成方法，其特征在于，所述刻蚀第一掩膜层和第三掩膜层的工艺为各向同性的干法刻蚀工艺，在去除第一掩膜层之后，所述第二掩膜层下落至第一牺牲层的顶部表面。

8.如权利要求7所述的自对准多重图形掩膜的形成方法，其特征在于，在去除所述第四掩膜层的同时，去除所述第二掩膜层。

9.如权利要求1所述的自对准多重图形掩膜的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙掩膜和第二侧墙掩膜层的形成工艺包括：在待刻蚀层表面、第一掩膜结构的侧壁和底部表面、以及第二掩膜结构的侧壁和顶部表面形成侧墙膜；回刻蚀所述侧墙膜，直至暴露出待刻蚀层表面为止，形成第一侧墙掩膜和第二侧墙掩膜。

10.如权利要求9所述的自对准多重图形掩膜的形成方法，其特征在于，所述侧墙膜的形成工艺为原子层沉积工艺。

11.如权利要求1所述的自对准多重图形掩膜的形成方法，其特征在于，所述第二尺寸大于或等于第一尺寸的3倍。

12.如权利要求1所述的自对准多重图形掩膜的形成方法，其特征在于，在刻蚀第一掩膜层和第三掩膜层之后，所述第三掩膜层投影于待刻蚀层表面的图形减小的尺寸大于或等于第一尺寸的2/3倍。