[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 202010129524.6
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN113327850A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 張海洋;劉盼盼
• 申請（專利權）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: H01L21/308
• 分類號: H01L21/308;H01L21/768
• 代理公司: 上海知錦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 吳凡

一種半導體結構及其形成方法，形成方法包括：提供基底，基底包括襯底和位于襯底上的合金掩膜材料層；在合金掩膜材料層上形成圖形定義層；在圖形定義層中形成開口，開口露出合金掩膜材料層；在開口中形成合金層；形成合金層后，去除圖形定義層；以合金層為掩膜刻蝕合金掩膜材料層，形成合金掩膜層；以合金層和合金掩膜層為掩膜刻蝕襯底，在襯底中形成多個間隔的溝槽和位于溝槽之間的襯底隔層。本發明合金層和合金掩膜層的材料均為合金材料，在刻蝕形成溝槽的過程中，產生的聚合物雜質均為帶有金屬離子的聚合物雜質，帶有金屬離子的聚合物雜質在刻蝕過程中造成的阻礙較一致，使得溝槽的形貌均一較好，有利于提高半導體結構的電學性能。

技術領域

本發明實施例涉及半導體制造領域，尤其涉及一種半導體結構及其形成方法。

背景技術

隨著集成電路的集成度不斷提高，集成電路向亞微米、深亞微米方向快速發展，其圖案線寬也將越來越細，這對半導體工藝提出了更高的要求。因此，對如何實現細線寬圖案進行深入研究以適應半導體工藝的新要求已成為一個刻不容緩的課題。

光刻技術(Lithograph)是實現集成電路圖案的關鍵工藝技術。在光刻技術中，將感光材料(光刻膠)涂覆于基底的薄膜上，采用與光刻膠感光特性相應的波段的光，透過具有特定圖案的掩膜板照射至光刻膠表面，經顯影后形成與掩膜板上的圖案相對應的光刻膠圖形。在集成電路的后續工藝中，以此光刻膠圖形作為阻擋層對其下的薄膜進行選擇性刻蝕，便可以將掩膜板上的圖案完整地轉移到基底的薄膜上。集成電路的圖案線寬越細，要求光刻膠的成像分辨率越高，而光刻膠的成像分辨率與曝光光源的波長成反比，因此，縮小曝光光源的波長成為實現細線寬圖案的主要途徑。

目前，隨著集成電路的發展，光刻技術經歷了G線光刻(436nm)、I線光刻(365nm)、KrF深紫外光刻(248nm)以及ArF深紫外光刻(193nm)等發展歷程。曝光光源的種類包括近紫外光(NearUltra-Violet，NUV)、中紫外光(MidUltra-Violet，MUV)、深紫外光(DeepUltra-Violet，DUV)、極紫外光(Extreme Ultraviolet Lithography，EUV)等多種。

發明內容

本發明實施例解決的問題是提供一種半導體結構及其形成方法，優化半導體結構的電學性能。

為解決上述問題，本發明實施例提供一種半導體結構的形成方法，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開口或多個分立開口，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間隔的溝槽和位于所述溝槽之間的襯底隔層。

相應的，本發明實施例還提供一種半導體結構，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；圖形定義層，位于所述合金掩膜材料層上，所述圖形定義層中具有一個或多個露出所述合金掩膜材料層的開口；合金層，位于所述開口中。

與現有技術相比，本發明實施例的技術方案具有以下優點：

本發明實施例所提供的半導體結構的形成方法中，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分隔的溝槽。本發明實施例中，所述合金層和合金掩膜層的材料均為合金材料，在刻蝕形成溝槽的過程中，產生的聚合物雜質均為帶有金屬離子的聚合物雜質，所述帶有金屬離子的聚合物雜質在所述刻蝕過程中造成的阻礙較一致，使得所述溝槽的形貌均一較好，相應的，后續在所述溝槽中形成的金屬連線的質量較好，有利于提高所述半導體結構的電學性能。

附圖說明

圖1至圖9是一種半導體結構的形成方法中各步驟對應的結構示意圖；