[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法

有效

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• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN105719956B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海洋;張城龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033;H01L21/3105
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 應(yīng)戰(zhàn);駱蘇華

一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成初始掩膜層；對所述初始掩膜層進行摻雜處理，將初始掩膜層轉(zhuǎn)化為摻雜掩膜層；在所述摻雜掩膜層表面形成具有第一開口的第一圖形層；以所述第一圖形層為掩膜，采用干法刻蝕工藝沿第一開口刻蝕所述摻雜掩膜層，形成貫穿摻雜掩膜層的第二開口，且所述干法刻蝕工藝對摻雜掩膜層的刻蝕速率大于對初始掩膜層的刻蝕速率；去除所述第一圖形層。本發(fā)明干法刻蝕工藝對摻雜掩膜層的刻蝕速率大于對初始掩膜層的刻蝕速率，因此無需形成有機分布層，避免有機分布層材料殘留問題，提高初始掩膜層以及第二開口的潔凈度，提高形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)良率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制作領(lǐng)域技術(shù)，特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體技術(shù)在摩爾定律的驅(qū)動下持續(xù)地朝更小的工藝節(jié)點邁進。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進步，器件的功能不斷強大，但是半導(dǎo)體制造難度也與日俱增。光刻技術(shù)是半導(dǎo)體制造工藝中最為關(guān)鍵的生產(chǎn)技術(shù)，隨著半導(dǎo)體工藝節(jié)點的不斷減小，現(xiàn)有的光源光刻技術(shù)已經(jīng)無法滿足半導(dǎo)體制造的需求要，超紫外光光刻技術(shù)(EUV)、多波束無掩膜技術(shù)和納米壓印技術(shù)成為下一代光刻候選技術(shù)的研究熱點。但是上述的下一代光刻候選技術(shù)仍然存在有不便與缺陷，亟待加以進一步的改進。

當摩爾定律繼續(xù)向前延伸的腳步不可逆轉(zhuǎn)的時候，雙重圖形化(DP：Double-Patterning)技術(shù)無疑成為了業(yè)界的最佳選擇之一，雙重圖形化技術(shù)只需要對現(xiàn)有的光刻基礎(chǔ)設(shè)施進行很小的改動，就可以有效地填補更小節(jié)點的光刻技術(shù)空白，改進相鄰半導(dǎo)體圖形之間的最小間距(pitch)。雙重圖形化技術(shù)的原理是將一套高密度的圖形分解成兩套分立的、密度低一些的圖形，然后將它們制備到晶圓上。

現(xiàn)有技術(shù)的雙重圖形化技術(shù)主要有：自對準雙重圖形化(SADP：Self-AlignedDouble-Patterning)、二次光刻和刻蝕工藝(LELE：Litho-Eth-Litho-Eth)。由于自對準雙重圖形化工藝更為簡單，成本更低，因此，在半導(dǎo)體器件的形成工藝中多采用自對準雙重圖形化工藝。

然而，現(xiàn)有技術(shù)在以具有圖形的掩膜層刻蝕待刻蝕層，待刻蝕層內(nèi)形成的圖形質(zhì)量差，影響形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的良率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，無需形成有機分布層，簡化了工藝步驟，避免了有機分布層殘留問題，提高形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)良率。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成初始掩膜層；對所述初始掩膜層進行摻雜處理，將初始掩膜層轉(zhuǎn)化為摻雜掩膜層；在所述摻雜掩膜層表面形成具有第一開口的第一圖形層；以所述第一圖形層為掩膜，采用干法刻蝕工藝沿第一開口刻蝕所述摻雜掩膜層，形成貫穿摻雜掩膜層的第二開口，且所述干法刻蝕工藝對摻雜掩膜層的刻蝕速率大于對初始掩膜層的刻蝕速率；去除所述第一圖形層。

可選的，當所述初始掩膜層的材料為氧化硅時，所述摻雜處理的摻雜離子為硅。

可選的，在進行所述摻雜處理之后，所述干法刻蝕工藝對摻雜掩膜層與第一圖形層之間的刻蝕選擇比為1至5。

可選的，所述摻雜處理的摻雜離子為硅、硼或磷。

可選的，所述初始掩膜層中具有硅原子以及氧原子。

可選的，所述初始掩膜層中還具有碳原子或氫原子中的一種或兩種。

可選的，所述初始掩膜層的材料為TiN、TaN或WN。

可選的，進行所述摻雜處理的方法為：在形成所述初始掩膜層的工藝過程中，進行原位摻雜。

可選的，采用化學氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積或旋涂工藝形成所述初始掩膜層。

可選的，進行所述摻雜處理的方法為：在形成所述初始掩膜層之后，對所述初始掩膜層進行離子注入。