[發明專利]半導體結構的形成方法

有效

• 申請號: 201310315297.6
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN104347371B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 何其暘;孟曉瑩
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底表面具有待刻蝕層，所述待刻蝕層用于形成待刻蝕圖形，所述待刻蝕圖形為矩形，所述待刻蝕圖形的長度沿第一方向，所述待刻蝕圖形的寬度沿第二方向，并且所述待刻蝕圖形的長度大于寬度；

在所述待刻蝕層表面形成第一圖形化掩膜層，所述第一圖形化掩膜層具有第一圖形，所述第一圖形沿第一方向的尺寸等于待刻蝕圖形的長度，沿第一方向上的相鄰第一圖形之間的間距等于第一方向上相鄰待刻蝕圖形之間的間距；

以所述第一圖形化掩膜層為掩膜刻蝕所述待刻蝕層，形成凹槽，所述凹槽暴露出部分襯底的表面；

在所述襯底表面形成介質層，所述介質層填充滿凹槽，并且所述介質層的表面與第一圖形化掩膜層的表面齊平；

刻蝕所述第一圖形化掩膜層和介質層，形成第二圖形化掩膜層，所述第二圖形化掩膜層具有第二圖形，所述第二圖形沿第二方向的尺寸等于待刻蝕圖形的寬度，沿第二方向上的相鄰第二圖形之間的間距等于第二方向上相鄰待刻蝕圖形之間的間距；

以所述第二圖形化掩膜層為掩膜，刻蝕待刻蝕層，形成待刻蝕圖形。

2.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一圖形沿第二方向上的尺寸等于第二方向上的待刻蝕圖形的寬度與第二方向上的相鄰待刻蝕圖形的間距之和。

3.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二圖形沿第一方向上的尺寸等于或大于第一方向上的待刻蝕圖形的長度與第一方向上的相鄰待刻蝕圖形的間距之和。

4.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一圖形化掩膜層的形成方法包括：在所述待刻蝕層表面形成硬掩膜層和位于所述硬掩膜層表面的第一圖形化光刻膠層；以所述第一圖形化光刻膠層為掩膜，刻蝕所述硬掩膜層，將第一圖形轉移到所述硬掩膜層上形成第一圖形化掩膜層。

5.根據權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：在刻蝕所述硬掩膜層之前，在所述第一圖形化光刻膠層側壁形成聚合物層。

6.根據權利要求5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述聚合物層的材料包括碳、氫，氟、溴、氯元素中的一種或多種元素，采用化學氣相沉積工藝形成所述聚合物層。

7.根據權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜層的材料為氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氮化硼或氮化鈦。

8.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述待刻蝕層的材料為多晶硅。

9.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述介質層的形成方法包括：在所述凹槽內填充介質材料，所述介質材料填充滿凹槽并覆蓋第一圖形化掩膜層；以所述第一圖形化掩膜層為停止層，對所述介質材料進行平坦化，使所述介質材料的表面與第一圖形化掩膜層的表面齊平，形成介質層。

10.根據權利要求9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述介質材料的填充工藝為化學氣相沉積、爐管沉積、原子層沉積或旋涂工藝。

11.根據權利要求9所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述介質層的材料為底部抗反射材料、有機絕緣材料、氧化硅或氮化硅。

12.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述介質層包括：與待刻蝕層表面齊平的第一介質層、位于所述第一介質層表面的與第一圖形化掩膜層表面齊平的第二介質層。

13.根據權利要求12所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一介質層的材料為底部抗反射材料、有機絕緣材料、氧化硅或氮化硅。

14.根據權利要求12所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二介質層的材料為絕緣介質材料、多晶硅或金屬。

15.根據權利要求12所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二介質層的材料與第一圖形化掩膜層的材料相同。