[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 201810271146.8
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108470678A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 龍海鳳;李天慧;藤井光一;黃曉櫓
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;G03F7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

一種半導體結構及其形成方法，其中，所述形成方法包括：提供初始襯底結構，所述初始襯底結構包括第一區；在所述初始襯底結構表面形成第一光刻膠；通過第一干法光刻在所述第一區的第一光刻膠中形成第一溝槽；形成覆蓋所述第一溝槽側壁的第一側墻；形成所述第一溝槽和第一側墻之后，以所述第一光刻膠和第一側墻為掩膜對所述初始襯底結構進行第一加工處理，形成襯底結構。所述形成方法能夠在降低工藝成本的同時改善半導體結構的性能。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種半導體結構及其形成方法。

背景技術

光刻工藝是半導體技術中常用的工藝，在半導體技術中具有重要應用。光刻工藝的方法包括：采用旋涂工藝在晶圓上形成光刻膠層；對該光刻膠層進行熱處理后置于曝光設備中，通過曝光工藝對所述光刻膠層進行曝光，將掩模板上的圖案轉移到光刻膠層中；接著對曝光后的光刻膠層進行曝光后熱處理，并通過顯影工藝進行顯影，在光刻膠層中形成光刻圖案。

隨著半導體制造技術的飛速發展，半導體器件朝著高密度、高集成度的方向發展。半導體器件尺寸的縮小對光刻工藝提出了更高的要求。

浸沒式光刻機具有高分辨率的特點，能夠減小光刻圖形的線寬，因此浸沒式光刻在光刻工藝中廣泛應用。然而，由于浸沒式光刻機的價格昂貴，導致半導體結構的形成工藝成本較高。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種半導體結構及其形成方法，能夠降低形成半導體結構的工藝成本，并改善半導體結構的性能。

為解決上述問題，本發明提供一種半導體結構的形成方法，包括：提供初始襯底結構，所述初始襯底結構包括第一區；在所述初始襯底結構表面形成第一光刻膠；通過第一干法光刻在所述第一區的第一光刻膠中形成第一溝槽；形成覆蓋所述第一溝槽側壁的第一側墻；形成所述第一側墻之后，以所述第一光刻膠和第一側墻為掩膜對所述初始襯底結構進行第一加工處理，形成襯底結構。

可選的，形成所述第一側墻的方法包括：在所述第一溝槽中和所述第一光刻膠表面形成第一收縮劑；對所述第一收縮劑進行第一烘焙處理，使第一溝槽側壁表面的第一收縮劑形成第一側墻；所述第一烘焙處理之后，去除未反應的第一收縮劑。

可選的，所述第一收縮劑的材料包括水溶性大分子和交鏈分子。

可選的，所述第一溝槽的寬度大于或等于35nm；所述第一側墻的厚度為5nm～15nm。

可選的，所述初始襯底結構包括襯底和位于所述襯底表面的第一圖形層；所述第一加工處理的步驟包括：以所述第一光刻膠和第一側墻為掩膜對所述第一圖形層進行第一刻蝕，在所述第一區第一圖形層中形成第一圖形溝槽；形成第一圖形溝槽之后，去除所述第一光刻膠和第一側墻。

可選的，所述第一區的個數為多個，所述初始襯底結構還包括多個第二區，所述第二區與第一區交替排列；去除所述第一光刻膠和第一側墻之后，所述形成方法還包括：在所述初始襯底結構表面形成第二光刻膠；通過第二干法光刻在所述第二區的第二光刻膠中形成第二溝槽；形成覆蓋所述第二溝槽側壁的第二側墻；所述第一加工處理的步驟還包括：形成第二溝槽和第二側墻之后，以所述第二側墻和第二光刻膠為掩膜對所述第一圖形層進行第二刻蝕，在所述第二區第一圖形層中形成第二圖形溝槽，形成所述第二圖形溝槽之后，去除所述第二光刻膠和第二側墻。

可選的，形成所述第二側墻的步驟包括：在所述第二溝槽中和所述第二光刻膠表面形成第二收縮劑；對所述第二收縮劑進行第二烘焙處理，使第二溝槽側壁表面的第二收縮劑形成第二側墻；所述第二烘焙處理之后，去除未反應的第二收縮劑。

可選的，所述初始襯底結構還包括：位于所述襯底和第一圖形層之間的硬掩膜層。