一种光刻图案、金属图形连接体及其制备工艺的制作方法

本发明涉及半导体，具体涉及一种光刻图案、金属图形连接体及其制备工艺。

背景技术：

1、半导体器件的制备过程就是在晶圆(wafer)上采用一系列工艺(photo(光刻)、etch(刻蚀)、cmp等)制备drem(存储器)的过程。在半导体器件的制备过程中需要形成不同的光刻图案，光刻图案由金属图形(例如采用tin通过刻蚀形成的图形)和金属图形连接体(bridge)构成，所述金属图形连接体用于连接相邻两个金属图形。

2、现有的光刻图案的制备过程如下(如图1、图2所示)：

3、先在基础模板上通过刻蚀工艺形成特定的soh图形，然后再沉积sin层，再通过刻蚀工艺形成附图1中a1所示图案；a1所示图案通过ashing(挥发)工艺使soh挥发形成附图1中a2所示图案；先在a2所示图案需要连接的两个sin图形之间沉积soh层，soh层的顶部高于sin图形的顶部，然后在soh层的顶部沉积sion层，通过pr pattern(光刻)、dry etch(干刻蚀)形成附图1中a3所示图案；a3所示图案先通过刻蚀除去未被sin图形掩盖的sio层、再mask etch去除sin图形、sion层形成图1中a4所示图案，a4所示图案中sio图形即为金属图形连接体，其用于连接金属图形(tin)。

4、上述工艺为现有的photo工艺(光刻工艺)，使用了soh等mask物质的方式在后续dry etch(干刻蚀)时会受到很多的损伤产生变形，主要体现在a3所示图案中sio图形的损伤变形，导致pattern(光刻图案)不良。

5、并且，现有photo工艺依次只能制备一个金属图形连接体，具有效率较低的缺陷，不利于降低成本。

6、因此，有必要研究一种不造成光刻图案损伤的情况下金属图形连接体的制作方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种光刻图案的制备工艺，解决现有photo工艺制备金属图形连接体导致的图形损伤的问题。

2、此外，本发明提供由上述制备工艺制备的光刻图案和金属图形连接体。

3、本发明通过下述技术方案实现：

4、一种光刻图案的制备工艺，先在基础模板上通过刻蚀工艺形成特定的覆膜(soh)图形然后再沉积氮化硅(sin)层，再通过干刻蚀工艺刻蚀氮化硅(sin)层形成基础图案，所述基础图案由下到上依次为金属层和非金属层，于非金属层的上端面形成多个覆膜(soh)图形，所述覆膜(soh)图形的两侧均形成氮化硅(sin)图形，覆膜(soh)图形及其两侧的氮化硅(sin)图形为一个单元体，还包括以下步骤：

5、s1、沉积覆膜(soh)层，使覆膜(soh)覆盖单元体且留出相邻两个单元体之间的间隙，采用湿刻蚀工艺刻蚀该间隙对应的非金属层且不刻蚀该间隙对应的金属层；

6、s2、挥发去除覆膜(soh)；

7、s3、在经过步骤s1刻蚀非金属层上形成的空缺中沉积铷形成铷层；

8、s4、先通过湿刻蚀工艺刻蚀未被氮化硅(sin)图形覆盖的非金属层、金属层，再通过干刻蚀去除氮化硅(sin)图形，再通过湿刻蚀工艺刻蚀剩余非金属层且不刻蚀金属层。

9、现有技术，采用沉积soh/sion进行photo工艺制备光刻图案，不仅photo工艺过程复杂困难，且易导致图案变形坍塌。

10、本发明首次使用金属铷作为mask(掩膜)材料，用于制备金属图形连接体，不仅能够起到光刻图案中的连接作用，且使得photo工艺过程中光刻图案不会产生变形，光刻图案即使微细化也不会对干刻蚀或photo造成影响。

11、并且，采用本发明所述制备工艺能够同时制备多个金属图形连接体。

12、进一步地，金属层包括氮化钛(tin)层，所述非金属层包括氧化硅(sio)层。

13、进一步地，金属层为氮化钛(tin)层且所述非金属层为氧化硅(sio)层。

14、进一步地，步骤s1中，相邻两个单元体之间的间隙数量大于等于1。

15、进一步地，步骤s1中，相邻两个单元体之间的间隙的具体位置根据实际制备的光刻图案中需要连接的两个金属图形确定。

16、进一步地，步骤s1中，当相邻两个单元体之间的间隙数量大于1时，通过不同间隙制备的各个铷层交错布置。

17、一种金属图形连接体，该金属图形连接体由下到上依次包括金属层和铷层，所述金属图形连接体用于连接两个金属图形，金属图形连接体中的金属层的长度小于金属图形。

18、一种光刻图案，包括多个金属图形，至少有一组相邻连个金属图形之间设置有如上述所述的金属图形连接体。

19、采用上述制备工艺制备的金属图形连接体。

20、采用上述制备工艺制备的光刻图案。

21、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

22、1、本发明使用金属铷作为掩膜材料，使得光刻图案不会变形。

23、2、本发明的工艺相对简单。

24、3、本发明的工艺能够同时制备多个金属图形连接体。

25、4、本发明的工艺即使是光刻图案微细化也不会对干刻蚀或photo造成影响，能够提高photo工艺的精度。

技术特征：

1.一种光刻图案的制备工艺，先在基础模板上通过刻蚀工艺形成特定的覆膜图形，然后再沉积氮化硅层，再通过干刻蚀工艺刻蚀氮化硅层形成基础图案，所述基础图案由下到上依次为金属层和非金属层，于非金属层的上端面形成多个覆膜图形，所述覆膜图形的两侧均形成氮化硅图形，覆膜图形及其两侧的氮化硅图形为一个单元体，其特征在于，还包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种光刻图案的制备工艺，其特征在于，所述金属层包括氮化钛层，所述非金属层包括氧化硅层。

3.根据权利要求2所述的一种光刻图案的制备工艺，其特征在于，所述金属层为氮化钛层且所述非金属层为氧化硅层。

4.根据权利要求1所述的一种光刻图案的制备工艺，其特征在于，步骤s1中，相邻两个单元体之间的间隙数量大于等于1。

5.根据权利要求1所述的一种光刻图案的制备工艺，其特征在于，步骤s1中，相邻两个单元体之间的间隙的具体位置根据实际制备的光刻图案中需要连接的两个金属图形确定。

6.根据权利要求1所述的一种光刻图案的制备工艺，其特征在于，步骤s1中，当相邻两个单元体之间的间隙数量大于1时，通过不同间隙制备的各个铷层交错布置。

7.一种金属图形连接体，其特征在于，该金属图形连接体由下到上依次包括金属层和铷层，所述金属图形连接体用于连接两个金属图形，金属图形连接体中的金属层的长度小于金属图形。

8.一种光刻图案，其特征在于，包括多个金属图形，至少有一组相邻连个金属图形之间设置有如权利要求7所述的金属图形连接体。

9.采用权利要求1-6任一项所述制备工艺制备的金属图形连接体。

10.采用权利要求1-6任一项所述制备工艺制备的光刻图案。

技术总结
本发明公开了一种光刻图案、金属图形连接体及其制备工艺，先在基础模板上形成基础图案，所述基础图案由下到上依次为金属层和非金属层，于非金属层的上端面形成多个覆膜图形，所述覆膜图形的两侧均形成氮化硅图形，覆膜图形及其两侧的氮化硅图形为一个单元体，还包括以下步骤：S1、沉积覆膜层，使覆膜覆盖单元体且留出相邻两个单元体之间的间隙，刻蚀该间隙对应的非金属层且不刻蚀该间隙对应的金属层；S2、挥发去除覆膜；S3、在经过刻蚀非金属层上形成的空缺中沉积铷；S4、先刻蚀未被氮化硅图形覆盖的非金属层、金属层，再刻蚀氮化硅图形，再刻蚀剩余非金属层且不刻蚀金属层。本发明解决了现有光刻工艺制备金属图形连接体导致的图形损伤的问题。

技术研发人员：呂寅準
受保护的技术使用者：成都高真科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12