半导体结构及其形成方法技术

一种半导体结构及其形成方法，形成方法包括：提供待刻蚀层结构，待刻蚀层结构包括待刻蚀层，位于待刻蚀层上的核心层和位于核心层的两侧的侧墙，侧墙的顶面为弧面；在侧墙的顶面上形成补充结构以完全覆盖弧面，补充结构的顶面为平整的平面。因补充结构和侧墙共同作为刻蚀掩膜时顶面为平整的平面而非弧面，避免了侧墙作为刻蚀掩膜时因侧墙顶面为弧面造成形成于待刻蚀层的图形的深浅不同，有利于在待刻蚀层上形成结构线深相同的图形，提高了图形转移的精确度和稳定性；且本发明专利技术实施例所提供的半导体结构的形成方法适用于任何需要进行图形转移的制程，工艺简单，提高了实用性。提高了实用性。提高了实用性。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法


[0001]本专利技术实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]在半导体集成电路制造工艺中，会采用一系列的工序，例如淀积、光刻、刻蚀和平坦化工艺等，从而形成半导体结构。其中，光刻和刻蚀是半导体制造过程中主要的图形化手段。
[0003]光刻工艺通常是在一个基底上形成光敏材料层(例如：光刻胶层)，然后将掩膜板(mask)上的图形通过曝光转移至光敏材料层上，从而在所述光敏材料层内形成图形，以形成图形化的掩膜层，定义出待刻蚀区域；而刻蚀工艺通常是以所述掩膜层为掩膜，对待刻蚀层中的待刻蚀区域进行刻蚀，从而将所述掩膜层内的图形转移至待刻蚀层中，进而在所述待刻蚀层内形成所需的结构。
[0004]随着超大集成电路的不断发展，半导体器件的关键尺寸(critical dimension，CD)不断减小，光刻工艺对器件性能的影响越来越明显。因此，在关键尺寸越来越小的情况下，如何提高图形转移的精准度和稳定性成为业界的研究热点。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，提高图形转移的精准度和稳定性。
[0006]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：
[0007]提供待刻蚀层结构，所述待刻蚀层结构包括待刻蚀层，位于所述待刻蚀层上的核心层和位于所述核心层的两侧的侧墙，所述侧墙的顶面为弧面；
[0008]在所述侧墙的顶面上形成补充结构，所述补充结构的顶面为平整的平面。
[0009]相应的，本专利技术实施例还提供一种半导体结构，包括：
[0010]待刻蚀层结构，所述待刻蚀层结构包括待刻蚀层，位于所述待刻蚀层上的侧墙，所述侧墙的顶面为弧面；
[0011]补充结构，位于所述侧墙的顶面上且完全覆盖所述顶面，所述补充结构的顶面为平整的平面。
[0012]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：
[0013]本专利技术实施例所提供的半导体结构的形成方法，通过在所述侧墙的呈弧形的顶面上形成顶面为平整的平面的补充结构，以完全覆盖所述弧面，后续将补充结构和侧墙共同作为刻蚀掩膜刻蚀所述待刻蚀层，形成目标图形结构。因补充结构和侧墙共同作为刻蚀掩膜时顶面为平整的平面而非弧面，避免了侧墙作为刻蚀掩膜时因侧墙顶面为弧面造成形成于待刻蚀层的图形的深浅不同，有利于在待刻蚀层上形成结构线深相同的图形，提高了图形转移的精确度和稳定性；且本专利技术实施例所提供的半导体结构的形成方法适用于任何需要进行图形转移的制程，工艺简单，提高了实用性。
[0014]可选方案中，还可以对所述侧墙和所述补充结构进行刻蚀，得到具有预定宽度的侧墙和具有预定宽度的补充结构，进一步提高图形转移的精确度。
附图说明
[0015]图1-图3是一种半导体结构的形成方法的结构示意图；
[0016]图4至图11是本专利技术实施例半导体结构的形成方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。
具体实施方式
[0017]由
技术介绍
可知，在关键尺寸越来越小的情况下，图形转移的精准度和稳定性不佳。现结合一种半导体结构分析图形转移的精准度和稳定性不佳的原因。
[0018]请参考图1-图3，图1-图3是一种半导体结构的形成方法的结构示意图。
[0019]如图1所示，在一种半导体体结构的形成过程中，包括如下步骤：
[0020]提供待刻蚀层结构，所述待刻蚀层结构包括待刻蚀层201，在所述待刻蚀层201上形成核心层202；
[0021]在所述核心层202以及所述核心层202露出的所述待刻蚀层上保形覆盖侧墙材料层203a；
[0022]去除所述核心层202顶部以及所述核心层202露出的所述待刻蚀层201上的侧墙材料层203a，以剩余的位于所述核心层侧壁上的侧墙材料层为侧墙203。受侧墙形成工艺的影响，形成的侧墙203的顶面为弧面，后续以侧墙203为刻蚀掩膜向下刻蚀时，会导致刻蚀的第一凹槽的线深H1和第二凹槽的线深H2不一致，从而导致后续图形化工艺的工艺效果和图形转移的精度不佳。
[0023]为了提高图形转移的精准度和稳定性，本专利技术实施例提供一种半导体结构及其形成方法，通过在所述侧墙的呈弧形的顶面上形成顶面为平整的平面的补充结构，以完全覆盖所述弧面，后续将补充结构和侧墙共同作为刻蚀掩膜刻蚀所述待刻蚀层，形成目标图形结构。因补充结构和侧墙共同作为刻蚀掩膜时顶面为平整的平面而非弧面，避免了侧墙作为刻蚀掩膜时因侧墙顶面为弧面造成形成于待刻蚀层的图形的深浅不同，有利于在待刻蚀层上形成结构线深相同的图形，提高了图形转移的精确度和稳定性；且本专利技术实施例所提供的半导体结构的形成方法适用于任何需要进行图形转移的制程，工艺简单，提高了实用性。
[0024]为使本专利技术实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术实施例的具体实施例做详细的说明。
[0025]请参考图4-图11，图4至图11是本专利技术实施例半导体结构的形成方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。以下将结合附图对本专利技术实施例提供的半导体结构进行详细说明。
[0026]参考图4-图5，提供待刻蚀层结构10(示于图5中)，所述待刻蚀层结构包括待刻蚀层，位于所述待刻蚀层上的核心层和位于所述核心层的两侧的侧墙，所述侧墙的顶面为弧面。
[0027]待刻蚀层结构形成于基底上。基底可以包括衬底100。衬底100的材料可以为硅、
锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或镓化铟等材料，衬底还能够为绝缘体上的硅衬底或者绝缘体上的锗衬底等其他类型的衬底。衬底的材料可以是适宜于工艺需要或易于集成的材料。
[0028]形成所述待刻蚀层结构的步骤包括：
[0029]提供待刻蚀层101，所述待刻蚀层101为后续刻蚀工艺的刻蚀对象，用于形成目标图形结构。
[0030]在一种实施例中，待刻蚀层101可以用于形成栅极结构，待刻蚀层101的形成工艺可以是原子层沉积工艺或者化学气相沉积工艺，待刻蚀层101的材料可以包括氮化硅，氧化硅或者氮氧化硅中的至少一者。在另一实施例中，待刻蚀层还可以用于形成鳍部，待刻蚀层的材料可以是单晶硅或多晶硅。
[0031]在所述待刻蚀层101上形成核心层102，所述核心层102为后续形成侧墙提供工艺基础。
[0032]核心层102的材料可以是单晶硅，多晶硅或者无定形碳。
[0033]在所述核心层102以及所述核心层102露出的所述待刻蚀层101上保形覆盖侧墙材料层103a。
[0034]本实施例中，采用原子层沉积工艺(Atomic Layer Deposition，ALD)形成所述侧墙材料层103a。原子层沉积工艺具有较好的保形覆盖能力，有利于保证在形成所述侧墙材料层的步骤中，所述侧墙材料层能够保形覆盖于所述核心层以及所述核心层露出的所述待刻蚀层上，而且通过采用原子层沉积工艺，还有利于提高所述侧墙材料层的厚度均一性，相应有利于提高后续形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供待刻蚀层结构，所述待刻蚀层结构包括待刻蚀层，位于所述待刻蚀层上的核心层和位于所述核心层的两侧的侧墙，所述侧墙的顶面为弧面；在所述侧墙的顶面上形成补充结构以完全覆盖所述弧面，所述补充结构的顶面为平整的平面。2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述补充结构的形成工艺为离子注入工艺，离子注入的方向与所述待刻蚀层表面法线的夹角范围为30
°-
60
°
。3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，离子注入的离子包括锗离子，硅离子，硼离子，碳离子，磷离子中的一者或者至少二者的组合。4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述核心层第一侧的侧墙的弧面与所述核心层第二侧的侧墙的弧面关于所述核心层对称，所述在所述侧墙的顶面上形成补充结构，所述补充结构的顶面为平整的平面的步骤包括：在位于所述核心层第一侧的侧墙的顶面上形成第一补充结构，所述第一补充结构的顶面为平整的平面；在位于所述核心层第二侧的侧墙的顶面上形成第二补充结构，所述第二补充结构的顶面为平整的平面。5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述在所述侧墙的顶面上形成补充结构，所述补充结构的顶面为平整的平面的步骤之后还包括：对所述侧墙和所述补充结构进行刻蚀，以使所述侧墙和所述补充结构具有预定宽度。6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，刻蚀所述侧墙和所述补充结构的刻蚀气体包括氧气和二氧化硫中的至少一者。7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述在所述侧墙的顶面上形成补充结构，所述补充结构的顶面为平整的平面后，还包括：去除所述核心层。8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述去除所述核心层后，还包括：以所述侧墙和所述补充结构为掩膜刻蚀所述待刻蚀层，形成目标图形结构。9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述待刻蚀层包括栅极材料结构层，所述以所述侧墙和所述补充结构为掩膜刻蚀所述待刻蚀层，形成目标图形结构的步骤包括：以所述侧墙和所述侧墙上的补充结构为掩膜刻蚀所述栅极材料结构层，形成栅极结构，以所述栅极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智东，张昕哲，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：