CN115642079A - 图案的形成方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种图案的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底的表面形成有图形化的光刻胶层；基于所述光刻胶层，形成隔离侧墙，其中，所述隔离侧墙包括靠近所述光刻胶层的第一侧墙和远离所述光刻胶层的第二侧墙；在任意相邻两个隔离侧墙之间形成核心材料层；去除所述第二侧墙，形成由所述第一侧墙和所述核心材料层组成的所述图案。通过本申请，能够解决相关技术中侧墙厚度降低所导致的刻蚀过程聚合物堵塞的问题，能够精确地形成最终的图案。

Description

图案的形成方法

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，涉及但不限于一种图案的形成方法。

背景技术

随着半导体器件集成度的不断增加，要求半导体器件的特征尺寸越来越小，而双重图形技术(Double Pattern，DP)是目前实现更小尺寸的图形的关键技术。双重图像技术中的反向自对准双重成像技术(Reverse Self-aligned Double Patterning，RSADP)由于可以实现优异的线宽和节距控制效果而被广泛地应用于各种半导体器件的制造中。

然而，相关技术中的RSADP工艺中，在刻蚀形成最终的图案时，由于侧墙材料层(例如氧化物Oxide)的厚度降低，导致刻蚀孔隙的尺寸变小，因此，在侧墙的刻蚀过程中，容易在刻蚀孔隙的侧壁形成聚合物造成堵塞，进而造成后续的工艺无法进行。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种图案的形成方法。

本申请实施例提供一种图案的形成方法，包括：

提供衬底，所述衬底的表面形成有图形化的光刻胶层；

基于所述光刻胶层，形成隔离侧墙，其中，所述隔离侧墙包括靠近所述光刻胶层的第一侧墙和远离所述光刻胶层的第二侧墙；

在任意相邻两个隔离侧墙之间形成核心材料层；

去除所述第二侧墙，形成由所述第一侧墙和所述核心材料层组成的所述图案。

在一些实施例中，所述基于所述光刻胶层，形成隔离侧墙，包括：

形成侧墙材料层，所述侧墙材料层设置于所述衬底表面、所述光刻胶层的顶部和侧壁；所述侧墙材料层包括依次形成的第一侧墙材料层和第二侧墙材料层；

去除部分侧墙材料层，直至露出所述光刻胶层及所述衬底表面；

去除所述光刻胶层，形成所述隔离侧墙，其中，保留的第一侧墙材料层形成所述第一侧墙，保留的第二侧墙材料层形成所述第二侧墙。

在一些实施例中，所述衬底包括基底或所述基底及其表面的刻蚀停止层；所述图形化的光刻胶层位于所述刻蚀停止层的表面；

所述形成侧墙材料层，包括：

在所述刻蚀停止层的表面、所述光刻胶层的顶部和侧壁沉积第一侧墙材料，形成所述第一侧墙材料层；

在所述第一侧墙材料层的表面沉积第二侧墙材料，形成所述第二侧墙材料层。

在一些实施例中，所述第一侧墙材料层具有第一预设厚度，所述第二侧墙材料层具有第二预设厚度；其中，所述第一预设厚度小于所述第二预设厚度。

在一些实施例中，所述第二侧墙材料相对于所述第一侧墙材料具有高刻蚀选择比。

在一些实施例中，在去除所述第二侧墙之后，所述方法还包括：

采用干法刻蚀工艺，去除位于所述第二侧墙与所述刻蚀停止层之间的部分第一侧墙材料层。

在一些实施例中，所述去除部分侧墙材料层，直至露出所述光刻胶层及所述衬底表面，包括：

采用干法刻蚀工艺，对所述光刻胶层顶部和所述衬底表面的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层进行刻蚀处理，直至暴露出所述光刻胶层及所述衬底的表面为止。

在一些实施例中，在形成所述第一侧墙材料层之后，且在形成所述第二侧墙材料层之前，所述方法还包括：

采用干法刻蚀工艺，去除位于所述刻蚀停止层表面的部分第一侧墙材料层，保留位于所述光刻胶层侧壁的第一侧墙材料层。

在一些实施例中，所述去除部分侧墙材料层，直至露出所述光刻胶层及所述衬底表面，包括：

采用干法刻蚀工艺，对所述光刻胶层顶部的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层、所述刻蚀停止层表面的第二侧墙材料层进行刻蚀处理，直至暴露出所述光刻胶层及所述刻蚀停止层的表面为止。

在一些实施例中，所述图形化的光刻胶层包括多个间隔排布的初始子图案，相邻两个初始子图案之间具有第一预设距离。

在一些实施例中，采用湿法刻蚀技术去除所述第二侧墙，形成所述图案；所述图案包括多个间隔排布的子图案，相邻两个子图案之间具有第二预设距离；

其中，所述第一预设距离大于所述第二预设距离。

在一些实施例中，所述在任意相邻两个隔离侧墙之间形成核心材料层，包括：

形成覆盖所述隔离侧墙的初始核心材料层，所述初始核心材料层设置于所述刻蚀停止层和所述隔离侧墙的表面；

去除部分所述初始核心材料层，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层。

在一些实施例中，所述去除部分所述初始核心材料层，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层，包括：

采用干法刻蚀工艺，对所述初始核心材料层进行回刻，去除位于所述隔离侧墙顶表面的初始核心材料层，暴露出所述第二侧墙的顶表面，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层。

在一些实施例中，所述去除部分所述初始核心材料层，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层，包括：

对所述初始核心材料层进行化学机械抛光处理，去除位于所述隔离侧墙顶表面的初始核心材料层，暴露出所述第二侧墙的顶表面，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层。

在一些实施例中，所述第一侧墙材料与所述核心材料相同，或者，所述第一侧墙材料相对于所述核心材料具有相同的刻蚀选择比。

本申请实施例提供的图案的形成方法，包括提供衬底，衬底的表面至少形成有图形化的光刻胶层；基于光刻胶层，形成隔离侧墙，隔离侧墙包括靠近光刻胶层的第一侧墙和远离光刻胶层的第二侧墙；在任意相邻两个隔离侧墙之间形成核心材料层；去除第二侧墙，形成由第一侧墙和核心材料层组成的图案；通过本申请实施例的图案的形成方法，能够解决相关技术中侧墙厚度降低所导致的刻蚀过程聚合物堵塞的问题，并且能够精确地形成最终的图案。

附图说明

在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。

图1a～1e为相关技术中的反向自对准双重成像技术的工艺流程图；

图2为本申请实施例提供的图案的形成方法的一种可选的流程示意图；

图3a～3i为本申请实施例提供的形成图案的一种可选的流程图；

图4a～4i为本申请实施例提供的形成图案的另一种可选的流程图；

附图标记说明如下：

101/300/400—基底；102/301/401—刻蚀停止层；103/305a—核心材料层；104—第一掩膜层；105—介质层；302/402—光刻胶层；106—侧墙材料层；107—第二掩膜层；302a/302b/302c—初始子图案；303/403—第一侧墙材料层；303a/403a—第一侧墙；304/404—第二侧墙材料层；304a/404a—第二侧墙；305/405—初始核心材料层；306/406—图案；306a/306b/306c/306d/306e—子图案；305a/405a—核心材料层。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。

在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时，并不表明本申请必然存在第一元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

图1a～1e为相关技术中反向自对准双重成像技术的工艺流程图，在详述本申请实施例的图案的形成方法之前，首先，请参照图1a～1d，对相关技术中的反向自对准双重成像技术进行介绍。

如图1a所示，提供基底101，所述基底101上依次形成有刻蚀停止层102、核心材料层103和图形化的第一掩膜层104和介质层105。其中，所述刻蚀停止层102可以是氮氧化硅层，所述核心材料层103可以是氧化物层，所述第一掩膜层104可以是旋涂碳层(Spin OnCarbon，SOC)，所述图形化的第一掩膜层包括多个间隔排布的图案，所述介质层105位于所述图形化的掩膜层104的表面，所述介质层105也可以是氮氧化硅层。如图1b所示，在所述核心材料层103的表面、所述图形化的第一掩膜层104的侧壁和所述介质层105的表面形成侧墙材料层106，所述侧墙材料层106与所述核心材料层103的材料可以相同，也可以不同，例如，所述侧墙材料层106也可以为氧化物层。

接下来，如图1c所示，在所述侧墙材料层106的表面沉积掩膜材料并进行处理，形成第二掩膜层107，其中，所述第二掩膜层107与所述第一掩膜层104交替排布，且所述第二掩膜层107的表面与所述侧墙材料层106的表面平齐，所述第二掩膜层107也可以是旋涂碳层。如图1d所示，刻蚀所述第一掩膜层104与所述第二掩膜层107之间的侧墙材料层和对应的核心材料层，直至暴露出刻蚀停止层102的表面为止，以实现在所述核心材料层103中形成最终的图案。

然而，在刻蚀形成最终的图案时，由于光刻胶的保形能力差，容易在刻蚀孔隙A中形成聚合物B，且由于侧墙材料层的厚度降低，导致刻蚀孔隙A的尺寸较小，所形成的聚合物B在刻蚀孔隙A中不容易被去除，造成堵塞，进而形成了如图1e所示的图案；且由于聚合物B在刻蚀孔隙A中堵塞，导致后续的工艺无法形成，因此，无法形成最终的准确的图案。

基于相关技术中存在的上述问题，本申请实施例提供一种图案的形成方法。图2为本申请实施例提供的图案的形成方法的一种可选的流程示意图，如图2所示，所述方法包括以下步骤：

步骤S201，提供衬底，所述衬底的表面形成有图形化的光刻胶层。

本申请实施例中，所述衬底可以是基底。在其他实施例中，所述基底为硅基底，此外所述基底还可以包括其他半导体元素，例如锗，或包括半导体化合物，例如碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟或锑化铟，或包括其他半导体合金，例如硅锗、磷化砷镓、砷化铟铝、砷化镓铝、砷化铟镓、磷化铟镓、及/或磷砷化铟镓或其组合。

在其它实施例中，所述衬底还可以包括基底及设置于所述基底表面的刻蚀停止层，所述刻蚀停止层的材料可以是碳化硅、氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅。

本申请实施例中，所述图形化的光刻胶层位于所述刻蚀停止层的表面；在其它实施例中，所述图形化的光刻胶层也可以位于所述基底的表面。

所述图形化的光刻胶层包括多个间隔排布的初始子图案，本申请实施例中，通过多个间隔排布的初始子图案实现反向自对准双重成像技术。

步骤S202，基于所述光刻胶层，形成隔离侧墙。

其中，所述隔离侧墙包括靠近所述光刻胶层的第一侧墙和远离所述光刻胶层的第二侧墙。

本申请实施例中，基于光刻胶层形成所述隔离侧墙后，光刻胶层是被去除的。形成的隔离侧墙包括两层，一层是第一侧墙，另一层是第二侧墙，相对于所述光刻胶层中的每一初始子图案而言，第二侧墙位于第一侧墙的外部。这里，所述第一侧墙和第二侧墙可以是相互接触的。

步骤S203，在任意相邻两个隔离侧墙之间形成核心材料层。

本申请实施例中，所述核心材料层用于形成最终的刻蚀图案。所述核心材料层可以是氧化物层、旋涂碳层或者其它材料层。

步骤S204，去除所述第二侧墙，形成由所述第一侧墙和所述核心材料层组成的所述图案。

本申请实施例提供的图案的形成方法，能够解决相关技术中侧墙厚度降低所导致的刻蚀过程聚合物堵塞的问题，并且能够精确地形成最终的图案。

图3a～3i为本申请实施例提供的形成图案的一种可选的流程示意图，接下来请参考图3a～3i对本申请实施例提供的图案的形成方法进一步地详细说明。

首先，可以参考图3a，执行步骤S201，提供衬底，所述衬底的表面至少形成有图形化的光刻胶层。

如图3a所示，所述衬底包括基底300和位于基底表面的刻蚀停止层301，在所述衬底中的所述刻蚀停止层301的表面形成有图形化的光刻胶层302。所述刻蚀停止层301可以为碳化硅层、氧化硅层、氮化硅层、氮氧化硅层、多晶硅层或者其它材料层。所述图形化的光刻胶层302包括多个间隔排布的初始子图案(例如302a、302b和302c)，相邻两个初始子图案之间的间距可以相同，也可以不同。本申请实施例中，所述初始子图案是等间距设置的，例如相邻两个初始子图案之间具有第一预设距离wl。

接下来，可以参考图3b～3f，执行步骤S202，基于所述光刻胶层，形成隔离侧墙。

在一些实施例中，所述步骤S202可以通过以下步骤来实现：

步骤S2021，形成侧墙材料层，所述侧墙材料层设置于所述衬底表面、所述光刻胶层的顶部和侧壁；所述侧墙材料层包括依次形成的第一侧墙材料层和第二侧墙材料层。

其中，所述第一侧墙材料层靠近所述光刻胶层，且所述第二侧墙材料层远离所述光刻胶层；所述第一侧墙材料层与所述第二侧墙材料层相互接触。

在一些实施例中，所述衬底包括基底或所述基底及其表面的刻蚀停止层；所述图形化的光刻胶层位于所述刻蚀停止层的表面；步骤S2021可以包括以下步骤：

步骤S1，在所述刻蚀停止层的表面、所述光刻胶层的顶部和侧壁沉积第一侧墙材料，形成所述第一侧墙材料层。

本申请实施例中，可以采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)、物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)、原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)、旋涂、涂敷或者其它工艺来沉积第一侧墙材料，形成所述第一侧墙材料层。

如图3b所示，在刻蚀停止层301的表面和图形化的光刻胶层的顶部和侧壁均沉积了第一侧墙材料，形成了第一侧墙材料层303。所述第一侧墙材料可以是氧化物、碳材料或者其它材料。

步骤S2，采用干法刻蚀工艺，去除位于所述刻蚀停止层表面的部分第一侧墙材料层，保留位于所述光刻胶层表面的第一侧墙材料层。

所述干法刻蚀工艺可以是等离子体刻蚀工艺、反应离子刻蚀工艺或者离子铣工艺。

如图3c所示，去除了位于刻蚀停止层301表面的部分第一侧墙材料层，暴露出了刻蚀停止层301的表面，并保留了位于光刻胶层表面的第一侧墙材料层303。

步骤S3，在所述刻蚀停止层和所述第一侧墙材料层的表面沉积第二侧墙材料，形成所述第二侧墙材料层。

这里，可以采用任意一种合适的沉积工艺在刻蚀停止层和第一侧墙材料层的表面沉积所述第二侧墙材料。所述第二侧墙材料可以是氮化硅、氮氧化硅或者其它材料。

在一些实施例中，所述第二侧墙材料层的厚度大于所述第一侧墙材料层的厚度。

本申请实施例中，所述第二侧墙材料相对于所述第一侧墙材料具有高刻蚀选择比，即在相同的刻蚀条件下，所述第二侧墙材料更容易被去除。

如图3d所示，在刻蚀停止层301和第一侧墙材料层303的表面沉积第二侧墙材料，形成了第二侧墙材料层304。

步骤S2022，去除部分侧墙材料层，直至露出所述光刻胶层及所述衬底表面。

在一些实施例中，步骤S2022中，去除部分侧墙材料层是指去除所述衬底表面的第二侧墙材料层和所述光刻胶层顶部的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层，保留所述光刻胶层侧壁的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层。

在一些实施例中，所述去除部分侧墙材料层，直至暴露出所述光刻胶层及所述衬底表面，包括：采用干法刻蚀工艺，对所述衬底表面的第二侧墙材料层和所述光刻胶层顶部的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层进行刻蚀处理，直至暴露出所述光刻胶层及所述衬底的表面为止。

在其它实施例中，也可以采用化学机械抛光技术去除所述光刻胶层顶部的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层。

如图3e所示，去除了位于光刻胶层顶部的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层，并同时去除了刻蚀停止层301表面的第二侧墙材料层，暴露出所述光刻胶层和刻蚀停止层303的表面。保留了位于光刻胶层侧壁的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层，其中，保留的第一侧墙材料层形成所述第一侧墙303a，保留的第二侧墙材料层形成所述第二侧墙304a。

在一些实施例中，所述第二侧墙材料相对于所述刻蚀停止层的材料具有高刻蚀选择比，即第二侧墙材料比刻蚀停止层的材料更容易被去除。

步骤S2023，去除所述光刻胶层，形成所述隔离侧墙。

如图3f所示，去除了位于相邻第一侧墙303a之间的光刻胶层，形成了隔离侧墙。

这里，可以采用干法刻蚀技术或者湿法刻蚀技术去除所述光刻胶层。

接下来，可以参考图3g和3h，执行步骤S203，在任意相邻两个隔离侧墙之间形成核心材料层。

在一些实施例中，步骤S203可以包括以下步骤：

步骤S2031，形成覆盖所述隔离侧墙的初始核心材料层，所述初始核心材料层设置于所述刻蚀停止层和所述隔离侧墙的表面。

本申请实施例中，可以采用任意一种合适的沉积工艺，形成所述初始核心材料层。例如，旋涂工艺。

在一些实施例中，所述核心材料与所述第一侧墙材料层的第一侧墙材料可以相同也可以不同，当所述核心材料与所述第一侧墙材料不同时，所述第一侧墙材料相对于所述核心材料具有相同的刻蚀选择比，即当所述核心材料与所述第一侧墙材料不同时，所述核心材料和所述第一侧墙材料在相同的刻蚀条件下，能够同时被去除。

如图3g所示，在刻蚀停止层301和隔离侧墙的表面沉积核心材料，形成了覆盖所述隔离侧墙的初始核心材料层305。本申请实施例中，所述核心材料与构成第一侧墙303a的第一侧墙材料相同。

步骤S2031，去除部分所述初始核心材料层，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层。在一些实施例中，所述步骤S2031可以通过以下两种方式来实现：

方式一：采用干法刻蚀工艺，对所述初始核心材料层进行回刻，去除位于所述隔离侧墙顶表面的初始核心材料层，暴露出所述第二侧墙的顶表面，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层。

方式二：对所述初始核心材料层进行化学机械抛光处理，去除位于所述隔离侧墙顶表面的初始核心材料层，暴露出所述第二侧墙的顶表面，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层。

如图3h所示，采用干法刻蚀技术或者化学机械抛光处理(Chemical MechanicalPolishing，CMP)去除位于隔离侧墙顶表面的初始核心材料层，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的核心材料层305a。

接下来，可以参考图3i，执行步骤S204，去除所述第二侧墙，形成由所述第一侧墙和所述核心材料层组成的所述图案。

本申请实施例中，可以采用湿法刻蚀技术去除所述第二侧墙，例如，采用预设的腐蚀溶液，刻蚀去除所述第二侧墙。所述预设的腐蚀溶液可以是磷酸溶液、氢氟酸溶液或者硫酸溶液。

如图3i所示，去除所述第二侧墙304a，形成由所述第一侧墙303a和核心材料层305a组成的图案306。

本申请实施例中，所述图案306包括所述图案包括多个间隔排布的子图案(例如306a、306b、306c、306d和306e)，相邻两个子图案之间具有第二预设距离w2。所述第一预设距离w1大于所述第二预设距离w2。

本申请实施例中，由三个初始子图案302a、302b和302c通过反向自对准双重成像技术，最终形成了5个子图案306a、306b、306c、306d和306e，如此，在不改变光刻窗口大小的前提下，可以实现3/5的最小尺寸，进而提高了半导体集成电路的密度。

本申请实施例中，由于形成第一侧墙的第一侧墙材料层的第一预设厚度小于形成第二侧墙的第二侧墙材料层的第二预设厚度，如此，使得最终形成的图案中子图案之间的间距比较合适，便于后续在最终图案上形成其它结构。

本申请实施例中提出一种新的RSADP工艺，利用多晶硅停止层以及类似于NON结构干法或者湿法刻蚀工艺(空气隙形成工艺)，优化相关技术中RSADP工艺中侧墙材料层厚度降低，带来侧墙刻蚀中聚合物堵塞的问题。

图4a～4i为本申请实施例提供的形成图案的另一种可选的流程示意图，接下来请参考图4a～4i对本申请实施例提供的图案的形成方法进一步地详细说明。

首先，可以参考图4a，执行步骤S201，提供衬底，所述衬底的表面形成有图形化的光刻胶层。

本申请实施例中，所述衬底可以包括基底，也可以包括基底及设置的于所述基底表面的刻蚀停止层。

如图4a所示，所述衬底包括基底400和位于基底表面的刻蚀停止层401，在所述衬底中的所述刻蚀停止层401的表面形成有图形化的光刻胶层302。所述图形化的光刻胶层402包括多个间隔排布的初始子图案。

本申请实施例中，所述基底400、所述刻蚀停止层401和图形化的光刻胶层402分别与上述实施例中的基底300、刻蚀停止层301和图形化的光刻胶层302类似，这里不再赘述。

接下来，可以参考图4b～4e，执行步骤S202，基于所述光刻胶层，形成隔离侧墙。

在一些实施例中，所述步骤S202可以通过以下步骤来实现：

步骤S2021，形成侧墙材料层，所述侧墙材料层设置于所述衬底表面、所述光刻胶层的顶部和侧壁；所述侧墙材料层包括依次形成的第一侧墙材料层和第二侧墙材料层。

其中，所述第一侧墙材料层靠近所述光刻胶层，且所述第二侧墙材料层远离所述光刻胶层；所述第一侧墙材料层与所述第二侧墙材料层相互接触。

在一些实施例中，步骤S2021可以包括以下步骤：

步骤S1，在所述刻蚀停止层的表面、所述光刻胶层的顶部和侧壁沉积第一侧墙材料，形成所述第一侧墙材料层。

本申请实施例中，可以采用CVD、PVD、ALD、旋涂、涂敷或者其它工艺来沉积第一侧墙材料，形成所述第一侧墙材料层。

如图4b所示，在刻蚀停止层401的表面和光刻胶层402的顶部和侧壁均沉积了第一侧墙材料，形成了第一侧墙材料层403。所述第一侧墙材料可以是氧化物、碳材料或者其它材料。本申请实施例中，所述第一侧墙材料层具有第一预设厚度h1。

步骤S2，在所述第一侧墙材料层的表面沉积第二侧墙材料，形成所述第二侧墙材料层。

所述第二侧墙材料可以是氮化硅、氮氧化硅或者其它材料。

如图4c所示，在第一侧墙材料层403的表面沉积第二侧墙材料，形成了第二侧墙材料层404。所述第二侧墙材料层具有第二预设厚度h2；其中，所述第一预设厚度h1小于所述第二预设厚度h2。

本申请实施例中，所述第二侧墙材料相对于所述第一侧墙材料具有高刻蚀选择比，即在相同的刻蚀条件下，所述第二侧墙材料更容易被去除。

步骤S2022，去除部分侧墙材料层，直至露出所述光刻胶层及所述衬底表面。

在一些实施例中，所述去除部分侧墙材料层，直至暴露出所述光刻胶层及所述衬底表面，包括：采用干法刻蚀工艺，对所述衬底表面和所述光刻胶层顶部的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层进行刻蚀处理，直至暴露出所述光刻胶层及所述衬底的表面为止。

在其它实施例中，也可以采用化学机械抛光技术去除所述光刻胶层顶部的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层。

如图4d所示，去除了位于光刻胶层顶部的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层，并同时去除了刻蚀停止层401表面的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层，暴露出所述光刻胶层和刻蚀停止层401的表面。保留了位于光刻胶层侧壁的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层，其中，保留的第一侧墙材料层形成所述第一侧墙403a，保留的第二侧墙材料层形成所述第二侧墙404a。

在一些实施例中，所述第二侧墙材料相对于所述刻蚀停止层的材料具有高刻蚀选择比，即第二侧墙材料比刻蚀停止层的材料更容易被去除。

步骤S2023，去除所述光刻胶层，形成所述隔离侧墙。

如图4e所示，去除了位于相邻第一侧墙403a之间的光刻胶层，形成了隔离侧墙。

接下来，可以参考图4f和4g，执行步骤S203，在任意相邻两个隔离侧墙之间形成核心材料层。

本申请实施例中，步骤S203的实现过程与上述实施例中的步骤S203的实现过程相同，对于本申请实施例为详尽披露的技术特征，请参照上述实施例进行理解，这里，不再赘述。

如图4f所示，在刻蚀停止层401和隔离侧墙的表面沉积核心材料，形成了覆盖所述隔离侧墙的初始核心材料层405。本申请实施例中，所述核心材料与构成第一侧墙403a的第一侧墙材料相同。如图4g所示，去除位于隔离侧墙顶表面的初始核心材料层，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的核心材料层405a。

接下来，可以参考图4h和4i，执行步骤S204，去除所述第二侧墙，形成由所述第一侧墙和所述核心材料层组成的所述图案。

本申请实施例中，可以采用湿法刻蚀技术去除所述第二侧墙，例如，采用预设的腐蚀溶液，刻蚀去除所述第二侧墙。所述预设的腐蚀溶液可以是磷酸溶液、氢氟酸溶液或者硫酸溶液。

如图4h所示，去除所述第二侧墙404a，形成由所述第一侧墙403a和核心材料层405a组成的图案，此时形成的图案并不是最终的图案。

在一些实施例中，在去除所述第二侧墙之后，所述图案的形成方法还包括以下步骤：

步骤S205，采用干法刻蚀工艺，去除位于所述第二侧墙与所述刻蚀停止层之间的部分第一侧墙材料层。

所述干法刻蚀工艺可以是等离子体刻蚀工艺、反应离子刻蚀工艺或者离子铣工艺。本申请实施例中，采用等离子刻蚀工艺去除所述第二侧墙与所述刻蚀停止层之间的部分第一侧墙材料层。

如图4h和4i所示，去除了位于第二侧墙(已经被去除，即对应图4i中的孔隙位置)和刻蚀停止层401之间的部分第一侧墙材料层403a-1，保留的第一侧墙材料层403a-2和核心材料层405a构成最终的图案406。

本申请实施例中，由于形成第一侧墙的第一侧墙材料层的第一预设厚度小于形成第二侧墙的第二侧墙材料层的第二预设厚度，如此，使得最终形成的图案中子图案之间的间距比较合适，便于后续在最终图案上形成其它结构。

本申请实施例中，所形成的图案406与上述实施例中形成的图案306相同，具体请参考上述实施例进行理解。

通过本申请实施例的图案的形成方法，能够解决相关技术中侧墙厚度降低所导致的刻蚀过程聚合物堵塞的问题，并且能够精确地形成最终的图案。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过非目标的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种图案的形成方法，其特征在于，所述方法包括：

提供衬底，所述衬底的表面形成有图形化的光刻胶层；

基于所述光刻胶层，形成隔离侧墙，其中，所述隔离侧墙包括靠近所述光刻胶层的第一侧墙和远离所述光刻胶层的第二侧墙；

在任意相邻两个隔离侧墙之间形成核心材料层；

去除所述第二侧墙，形成由所述第一侧墙和所述核心材料层组成的所述图案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述光刻胶层，形成隔离侧墙，包括：

形成侧墙材料层，所述侧墙材料层设置于所述衬底表面、所述光刻胶层的顶部和侧壁；所述侧墙材料层包括依次形成的第一侧墙材料层和第二侧墙材料层；

去除部分侧墙材料层，直至露出所述光刻胶层及所述衬底表面；

去除所述光刻胶层，形成所述隔离侧墙，其中，保留的第一侧墙材料层形成所述第一侧墙，保留的第二侧墙材料层形成所述第二侧墙。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述衬底包括基底或所述基底及其表面的刻蚀停止层；所述图形化的光刻胶层位于所述刻蚀停止层的表面；

所述形成侧墙材料层，包括：

在所述刻蚀停止层的表面、所述光刻胶层的顶部和侧壁沉积第一侧墙材料，形成所述第一侧墙材料层；

在所述第一侧墙材料层的表面沉积第二侧墙材料，形成所述第二侧墙材料层。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一侧墙材料层具有第一预设厚度，所述第二侧墙材料层具有第二预设厚度；

其中，所述第一预设厚度小于所述第二预设厚度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二侧墙材料相对于所述第一侧墙材料具有高刻蚀选择比。

6.根据权利要求3至5任一项所述的方法，其特征在于，在去除所述第二侧墙之后，所述方法还包括：

采用干法刻蚀工艺，去除位于所述第二侧墙与所述刻蚀停止层之间的部分第一侧墙材料层。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述去除部分侧墙材料层，直至露出所述光刻胶层及所述衬底表面，包括：

采用干法刻蚀工艺，对所述光刻胶层顶部和所述衬底表面的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层进行刻蚀处理，直至暴露出所述光刻胶层及所述衬底的表面为止。

8.根据权利要求3至5任一项所述的方法，其特征在于，在形成所述第一侧墙材料层之后，且在形成所述第二侧墙材料层之前，所述方法还包括：

采用干法刻蚀工艺，去除位于所述刻蚀停止层表面的部分第一侧墙材料层，保留位于所述光刻胶层表面的第一侧墙材料层。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述去除部分侧墙材料层，直至露出所述光刻胶层及所述衬底表面，包括：

采用干法刻蚀工艺，对所述光刻胶层顶部的第二侧墙材料层和第一侧墙材料层、所述刻蚀停止层表面的第二侧墙材料层进行刻蚀处理，直至暴露出所述光刻胶层及所述刻蚀停止层的表面为止。

10.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述图形化的光刻胶层包括多个间隔排布的初始子图案，相邻两个初始子图案之间具有第一预设距离。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，采用湿法刻蚀技术去除所述第二侧墙，形成所述图案；所述图案包括多个间隔排布的子图案，相邻两个子图案之间具有第二预设距离；

其中，所述第一预设距离大于所述第二预设距离。

12.根据权利要求3至5任一项所述的方法，其特征在于，所述在任意相邻两个隔离侧墙之间形成核心材料层，包括：

形成覆盖所述隔离侧墙的初始核心材料层，所述初始核心材料层设置于所述刻蚀停止层和所述隔离侧墙的表面；

去除部分所述初始核心材料层，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述去除部分所述初始核心材料层，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层，包括：

采用干法刻蚀工艺，对所述初始核心材料层进行回刻，去除位于所述隔离侧墙顶表面的初始核心材料层，暴露出所述第二侧墙的顶表面，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述去除部分所述初始核心材料层，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层，包括：

对所述初始核心材料层进行化学机械抛光处理，去除位于所述隔离侧墙顶表面的初始核心材料层，暴露出所述第二侧墙的顶表面，形成位于任意相邻两个隔离侧墙之间的所述核心材料层。

15.根据权利要求13或14所述方法，其特征在于，所述第一侧墙材料与所述核心材料相同，或者，所述第一侧墙材料相对于所述核心材料具有相同的刻蚀选择比。

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