体结构的形成过程的剖面结构示意图。
[0037]请参考图7，提供待刻蚀层200，所述待刻蚀层200表面具有牺牲膜201。
[0038]本实施例中，所述待刻蚀层200表面在后续工艺中形成双重自对准图形，并以所形成的双重自对准图形为掩膜，刻蚀所述待刻蚀层200，以形成所需的半导体结构。所述待刻蚀层200的材料包括多晶硅、金属材料、介质材料中的一种或多种。其中，所述金属材料包括铜、鹤或招，所述介质材料包括氧化娃、氮化娃、氮氧化娃或无定形碳。
[0039]在一实施例中，所述待刻蚀层200形成于半导体衬底表面,所述半导体衬底为娃衬底、硅锗衬底、碳化硅衬底、绝缘体上硅(SOI)衬底、绝缘体上锗(GOI)衬底、玻璃衬底或II1-V族化合物衬底(例如氮化镓或砷化镓等)。而且，所述半导体衬底和待刻蚀层200之间还能够形成器件层(未示出)，所述器件层包括半导体器件和电隔离所述半导体器件的介质层。其中，所述半导体器件包括晶体管、电阻器、电容器、存储器等，所述半导体器件用以构成芯片或集成电路；所述介质层包围所述半导体器件，用以电隔离半导体器件，所述介质层的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、低K介质材料中的一种或多种。后续以本实施例所形成的自对准多重图形为掩膜刻蚀待刻蚀层200，刻蚀后的待刻蚀层200用于作为构成芯片或集成电路的一部分。
[0040]在另一实施例中，所述待刻蚀层即半导体衬底，所述半导体衬底为硅衬底、硅锗衬底、碳化硅衬底、绝缘体上硅(SOI)衬底、绝缘体上锗(GOI)衬底、玻璃衬底或II1-V族化合物衬底(例如氮化镓或砷化镓等)。后续以本实施例所形成的自对准多重图形作为刻蚀半导体衬底的掩膜。
[0041]所述牺牲膜201的材料为无定形碳、底层抗反射层材料或氮化硅，且所述牺牲膜201的材料与后续形成的掩膜侧墙的材料不同，从而在后续去除牺牲层时，对掩膜侧墙的损伤较小。而且，所述牺牲膜201的材料为易于去除且不易产生残留的材料，以此保证在去除牺牲层后，待刻蚀层200和掩膜侧墙的表面洁净。
[0042]在本实施例中，所述牺牲膜201的材料为无定形碳，形成所述牺牲膜201的工艺为化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺，且形成所述牺牲膜201的工艺温度为O摄氏度?200摄氏度。由于形成牺牲膜201的温度较低，因此，在形成所述牺牲膜201的过程中，对待刻蚀层200的损害较少，从而保证了以待刻蚀层200形成的半导体结构的性能稳定。
[0043]在一实施例中，所述待刻蚀层表面还具有缓冲层，所述牺牲膜形成于所述缓冲层表面。所述缓冲层能够在后续形成掩膜侧墙和去除牺牲层时，避免所述待刻蚀层被刻蚀减薄。在后续以掩膜侧墙刻蚀待刻蚀层时，使刻蚀形成的开口深度容易控制，避免发生过刻蚀、刻蚀不完全、或形成于掩膜侧墙两侧的开口深度不一致等问题。所述缓冲层的材料与后续的掩膜侧墙或牺牲膜不同，例如多晶硅，使缓冲层相对于牺牲膜或掩膜侧墙具有刻蚀选择性，所述缓冲层的形成工艺为化学气相沉积工艺后物理气相沉积法工艺。
[0044]请参考图8，在所述牺牲膜201表面形成隔离膜202。
[0045]所述隔离膜202用于隔离牺牲膜201与后续形成的底层抗反射层以及光刻胶层，后续能够通过去除隔离膜202，使底层抗反射层自牺牲层顶部表面剥离，同时不会对牺牲层的形貌在成损害，有利于使后续刻蚀待刻蚀层200所形成的半导体结构性能和形貌稳定。
[0046]所述隔离膜202的材料为氧化锗，所述氧化锗能够以水去除，而水对于大多数材料均不具有刻蚀能力。在本实施例中，所述牺牲膜201的处理无定形碳，水对于无定形碳不具有刻蚀能力，因此后续在去除隔离膜202之后，不会对牺牲层的表面造成损伤，使牺牲层的尺寸精确、结构稳定。
[0047]本实施例中，所述隔离膜202的形成工艺为原子层沉积工艺、热炉氧化工艺或化学气相沉积工艺，所述隔离层202的厚度为10埃?1000埃。而且，形成所述隔离膜202的温度为10摄氏度?400摄氏度，由于形成所述隔离膜202的温度较低，因此在形成所述隔离膜202的过程中，不易使待刻蚀层200使的化学或物理性质发生改变，而且不易对所述待刻蚀层200造成损伤。因此，能够后续以待刻蚀层200刻蚀形成的半导体结构性能稳定。
[0048]请参考图9，在所述隔离膜202表面形成底层抗反射层203、以及位于底层抗反射层203表面的光刻胶层204，所述光刻胶层204暴露出部分底层抗反射层203表面。
[0049]所述光刻胶层204定义了后续形成的牺牲层的对应位置和结构。然而，由于现有的光刻工艺精确度的限制，在保证所形成的光刻胶层204尺寸精确的情况下，无法使光刻胶层204的尺寸进一步缩小，因此对半导体结构的尺寸缩小造成限制，不利于半导体器件的进一步集成。在本实施例中，形成后续的掩膜侧墙的工艺为自对准双图形工艺，能够在精确形成单个光刻胶层的区域范围内，形成两个尺寸精确的掩膜侧墙，以该掩膜侧墙刻蚀待刻蚀层200，能够使所形成的半导体结构的尺寸缩小、且尺寸精确。
[0050]形成所述光刻胶层204的工艺为光刻工艺，为了避免在曝光过程在隔离膜202表面发生反射，所述隔离膜202和光刻胶层204之间形成有底层抗反射层203。所述光刻胶层204和底层抗反射层的形成方法包括:在隔离膜202表面沉积底层抗反射层203 ;在底层抗反射层203表面旋涂光刻胶膜；采用曝光工艺使所述光刻胶膜图形化，以形成光刻胶层204。
[0051]本实施例中，所述底层抗反射层203的材料为含碳氧元素的有机材料，形成所述底层抗反射层的工艺为物理气相沉积工艺或化学气相沉积工艺，且形成所述底层抗反射层203的工艺温度为O摄氏度?200摄氏度。其中，形成所述底层抗反射层203的温度较低，因此能够避免对待刻蚀层200造成损害。
[0052]请参考图10，以所述光刻胶层204为掩膜，刻蚀所述底层抗反射层203 (如图9所示)、隔离膜202 (如图9所示)和牺牲膜201 (如图9所示)，直至暴露出待刻蚀层200表面为止，形成底层抗反射层203a、隔尚层202a和牺牲层201a。
[0053]所述刻蚀工艺为各向异性的干法刻蚀工艺，刻蚀气体以垂直于待刻蚀层200表面的方向进行刻蚀，所形成的牺牲层201a侧壁相对于待刻蚀层200的表面垂直。所述牺牲层201a的图形与光刻胶层204的图形一致，因此所述牺牲层201a的尺寸受到光刻工艺精确度的限制。
[0054]本实施例中，所述牺牲膜201的材料为无定形碳,所述各向异性的干法刻蚀工艺参数包括:刻蚀气体包括氨气、氢气和氩气，功率为800瓦?1000瓦，气压为80毫托?120晕托，其中，氨气的流量为200标准晕升/分钟?300标准晕升/分钟，氢气为300标准晕升/分钟?500标准晕升/分钟，IS气为O标准晕升/分钟?300标准晕升/分钟。
[0055]请参考图11，去除所述隔离层202a (如图10所示)，使所述底层抗反射层203a (如图10所示)自牺牲层201a的顶部表面剥离。
[0056]在本实施例中，在形成牺牲层201a之后，直接去除隔离层202a，使光刻胶层204与底层抗反射层203a—起自牺牲层201a的顶部表面剥离，使工艺简化。在一实施例中，在去除隔离层202a之前，采用灰化工艺或湿法清洗工艺去除光刻胶层204 (如图10所示)。
[0057]本实施例中，所述隔离层202a的材料为氧化锗，去除所述隔离层202a的工艺为湿法刻蚀工艺，刻蚀液为去离子水或含有去离子水的化学溶液。其中，氧化锗能够通过去离子水去除，而去离子水不会刻蚀牺牲层201a或待刻蚀层200，因此不会对牺牲层201a或待刻蚀层200造成损伤。甚至去离子水对于大多数半导体材料、介质材料或金属材料均不具有刻蚀能力。
[0058]由于通过去离子水去除隔离层202a，因此所述牺牲层201a的形貌不会受到损害，使所述牺牲层201a的尺寸和结构能够保持精确，能够保证后续形成于牺牲层201a侧壁表面掩膜侧墙形貌良好。
[0059]在本实施例中，所述湿法刻蚀工艺的温度为O摄氏度?100摄氏度，所述湿法刻蚀工艺的温度较低，不会对待刻蚀层200的物理或化学性质、或形貌造成损害，同时也不会使牺牲层201a的形貌发生变化。