[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010129524.6
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN113327850A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海洋;劉盼盼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國(guó)際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/308
• 分類號(hào): H01L21/308;H01L21/768
• 代理公司: 上海知錦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 吳凡

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，所述基底包括襯底和位于所述襯底上的合金掩膜材料層；

在所述合金掩膜材料層上形成圖形定義層；

在所述圖形定義層中形成一個(gè)開口或多個(gè)分立開口，所述開口露出所述合金掩膜材料層；

在所述開口中形成合金層；

形成所述合金層后，去除所述圖形定義層；

以所述合金層為掩膜刻蝕所述合金掩膜材料層，形成合金掩膜層；

以所述合金層和合金掩膜層為掩膜刻蝕所述襯底，在所述襯底中形成多個(gè)間隔的溝槽和位于所述溝槽之間的襯底隔層。

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，采用選擇性沉積工藝在所述開口露出的所述合金掩膜材料層上，形成合金層。

3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述選擇性沉積工藝的步驟包括：在所述圖形定義層的頂部形成羥基；形成所述羥基后，采用含有疏水官能團(tuán)的氣體對(duì)所述羥基進(jìn)行處理；采用含有疏水官能團(tuán)的氣體對(duì)所述羥基進(jìn)行處理后，選擇性的在所述開口露出的所述合金掩膜材料層上形成合金層。

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述羥基的形成過程包括：將所述圖形定義層的頂部與水反應(yīng)，形成所述羥基。

5.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述含有疏水官能團(tuán)的工藝氣體包括含硅氣體；

所述含硅氣體包括烷基硅烷、烷氧基硅烷、烷基烷氧基硅烷、烷基硅氧烷、烷氧基硅氧烷、烷基烷氧基硅氧烷，芳基硅烷，酰基硅烷，芳基硅氧烷，酰基硅氧烷和硅氮烷中的一種或多種。

6.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，選擇性的在所述開口露出的所述合金掩膜材料層上形成合金層的步驟包括：選擇性的在所述開口露出的所述合金掩膜材料層上形成合金層的前驅(qū)體；對(duì)所述合金層的前驅(qū)體進(jìn)行氧化還原反應(yīng)形成所述合金層。

7.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，以所述合金層為掩膜刻蝕所述合金掩膜材料層，形成合金掩膜層的步驟中，所述合金掩膜材料層與所述合金層的刻蝕選擇比大于3。

8.如權(quán)利要求1或7所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述合金層的材料包括TiN、TiO₂、HfN、ZrO₂和Al₂O₃中的一種或多種。

9.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，在所述開口中形成合金層的步驟中，所述合金層的厚度為所述開口深度的三分之一至三分之二。

10.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，在所述開口中形成合金層的步驟包括：形成覆蓋所述開口和所述圖形定義層的合金材料層；

去除所述圖形定義層上的所述合金材料層；

去除所述圖形定義層上的所述合金材料層后，回刻蝕所述開口中部分厚度的所述合金材料層，剩余的位于所述開口中的所述合金材料層，作為所述合金層。

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，采用原子層沉積工藝或者金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積工藝形成所述合金材料層。

12.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，在所述圖形定義層中形成露出所述合金掩膜材料層的開口的步驟包括：經(jīng)過多次摻雜成膜步驟，依次在所述圖形定義層中形成多個(gè)分立的摻雜層，所述摻雜層的耐刻蝕度小于所述圖形定義層的耐刻蝕度；所述摻雜成膜步驟包括：在所述圖形定義層上形成掩膜層；在所述掩膜層中形成露出所述圖形定義層的凹槽；在所述凹槽露出的所述圖形定義層中摻雜離子，形成摻雜層；形成所述摻雜層后，去除所述掩膜層；

去除所述摻雜層，在所述圖形定義層中形成多個(gè)露出所述合金掩膜材料層的所述開口。