[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 202010692303.X
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN113948462A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 金吉松
• 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: H01L21/82
• 分類號: H01L21/82;H01L29/06;H01L27/02
• 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: 高靜

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，包括用于形成目標圖形的目標層；

在所述目標層上，形成沿第一方向延伸且沿第二方向間隔排布的第一核心層，第二方向垂直于第一方向，沿第二方向相鄰第一核心層相對的側壁分別為第一側壁和第二側壁；

在所述第一側壁和第二側壁之間的目標層上形成犧牲層，所述犧牲層覆蓋所述第一側壁且與所述第二側壁相間隔；

在所述第一核心層和犧牲層的側壁上形成第一側墻；

在位于所述犧牲層側壁與位于第二側壁的第一側墻之間的目標層上，形成第二核心層；

在所述目標層上形成覆蓋所述第二核心層和第一側墻側壁的填充層；

去除所述犧牲層，在所述填充層中形成暴露出第一側壁的溝槽；

去除位于所述溝槽側壁的第一側墻，在所述溝槽的側壁上形成第二側墻，位于所述溝槽側壁的第二側墻圍成第一凹槽；

形成所述第一凹槽后，去除所述第二核心層，形成第二凹槽；

去除所述第一核心層，形成第三凹槽，所述第三凹槽與相鄰的第二凹槽之間由第一側墻相隔離，所述第三凹槽與相鄰的第一凹槽之間、以及所述第二凹槽與相鄰的第一凹槽之間由第二側墻相隔離；

以所述第一側墻、第二側墻和填充層為掩膜，圖形化所述第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽下方的目標層，形成目標圖形。

2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述犧牲層的步驟中，所述犧牲層的頂面高于所述第一核心層的頂面。

3.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述第二核心層的步驟中，所述第二核心層的頂面高于所述第一核心層和犧牲層的頂面。

4.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述填充層的步驟包括：在所述目標層上形成覆蓋第一核心層和犧牲層頂面、以及第二核心層側壁的填充材料層；去除高于所述第一核心層頂面的所述填充材料層，形成所述填充層；

所述半導體結構的形成方法還包括：在去除高于所述第一核心層頂面的所述填充材料層的步驟中，去除高于所述第一核心層頂面的第二核心層。

5.如權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，去除高于所述第一核心層頂面的填充材料層和第二核心層的工藝包括干法刻蝕工藝。

6.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述第二核心層的步驟包括：在所述目標層上形成覆蓋所述第一核心層和犧牲層的平坦材料層；圖形化所述平坦材料層，保留覆蓋所述第一側壁且與第二側壁相間隔的部分平坦材料層用于作為所述第二核心層。

7.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述第一側墻的步驟包括：在所述第一核心層、犧牲層和目標層上保形覆蓋側墻膜，位于所述第一核心層和犧牲層的側壁且頂面低于所述第一核心層頂面的側墻膜用于作為所述第一側墻；

所述第二核心層和填充層形成在位于所述目標層上的所述側墻膜上；

所述半導體結構的形成方法還包括：在形成所述第一側墻之后，去除所述犧牲層之前，去除位于所述犧牲層頂面上的側墻膜；

在形成所述第一側墻之后，去除所述第一核心層之前，去除位于所述第一核心層頂面上的所述側墻膜；

形成所述第二凹槽的步驟包括：去除所述第二核心層和位于所述第二核心層下方的所述側墻膜。

8.如權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述犧牲層的步驟中，所述犧牲層的頂面高于所述第一核心層的頂面；

所述側墻膜還形成在所述犧牲層高于所述第一核心層的側壁上；

在形成所述填充層后，去除所述犧牲層之前，去除位于所述第一核心層頂面上的側墻膜、以及位于所述犧牲層頂面上和所述犧牲層高于第一核心層側壁上的所述側墻膜。

9.如權利要求8所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，采用各向同性的干法刻蝕工藝，去除位于所述第一核心層頂面上的側墻膜、以及位于所述犧牲層頂面上和所述犧牲層高于第一核心層側壁上的所述側墻膜。