[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910701233.7
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN112309835A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭二虎
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01L21/033;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 上海知錦知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 高靜;李麗

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括器件區(qū)和隔離區(qū)，所述基底包括初始襯底和位于所述初始襯底上的襯底掩膜層，位于所述器件區(qū)上的所述襯底掩膜層為器件掩膜層，位于所述隔離區(qū)上的所述襯底掩膜層為偽掩膜層；

在所述初始襯底上形成露出所述偽掩膜層的有機圖形層，所述有機圖形層的材料中含有碳和氧，且所述有機圖形層中氧和碳的摩爾百分比的比值大于或等于1.25；

以所述有機圖形層為掩膜，去除露出的所述偽掩膜層；

去除所述偽掩膜層后，去除所述有機圖形層；

去除所述有機圖形層后，以所述器件掩膜層為掩膜層刻蝕所述初始襯底，形成襯底和位于所述襯底上的鰭部。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述有機圖形層中氧和碳的摩爾百分比的比值小于或等于5。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述有機圖形層的材料中還含有氫，所述有機圖形層中氫的摩爾百分比小于或等于3％。

4.如權(quán)利要求1至3任一項所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述有機圖形層的材料為氧化不定型碳。

5.如權(quán)利要求1至3任一項所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述有機圖形層的步驟包括：

形成覆蓋所述襯底掩膜層的有機材料膜；

刻蝕部分厚度的所述有機材料膜，在所述有機材料膜中形成露出所述偽掩膜層頂部的凹槽，剩余的所述有機材料膜作為所述有機圖形層。

6.如權(quán)利要求5任一項所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用物理氣相沉積工藝形成所述有機材料膜。

7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用濺射工藝形成所述有機材料膜，所述濺射工藝的步驟包括：在濺射的過程中向反應(yīng)腔室中通入O₂。

8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述濺射工藝的工藝參數(shù)包括：濺射功率為300W至1000W；O₂的流量為10sccm至200sccm；腔室壓強為5ubar至50ubar。

9.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述有機圖形層的步驟還包括：在形成所述有機材料膜后，刻蝕所述部分厚度的所述有機材料膜前，在所述有機材料膜上形成抗反射涂層以及位于所述抗反射涂層上的光刻膠層，所述光刻膠層露出所述偽掩膜層上方的所述抗反射涂層；

形成所述凹槽的步驟包括：以所述光刻膠層為掩膜刻蝕所述抗反射涂層和部分厚度的所述有機材料膜。

10.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝刻蝕部分厚度的所述有機材料膜，形成所述有機圖形層。

11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述干法刻蝕工藝的刻蝕氣體包括第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體，所述第一反應(yīng)氣體包括碳氟氣體、碳氫氟氣體和碳氫氣體中的一種或多種，所述第二反應(yīng)氣體包括CO、CO₂、COS、SO₂和O₂中的一種或多種，所述第一反應(yīng)氣體的流量大于所述第二反應(yīng)氣體的流量。

12.如權(quán)利要求1至3任一項所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述襯底掩膜層的材料包括鈦氧化物、氧化硅、氮化硅和硅中的一種或多種。

13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，去除露出的所述偽掩膜層的步驟包括：采用碳氟氣體、碳氫氟氣體和碳氫氣體中的一種或多種，對露出的所述偽掩膜層進行干法刻蝕。