【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构的形成方法。
技术介绍
1、半导体后段金属制程中，采用化学机械抛光工艺(cmp)对金属进行平坦化是常用的工艺。金属平坦化的理想结果是获得平整表面，但是在较大、开阔的区域，金属平坦化时容易变形。
2、因此，需要改进半导体后段金属制程。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构的形成方法，以改进半导体后段金属制程。
2、为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供待刻蚀层，所述待刻蚀层包括第一区、第二区和标记区；在待刻蚀层上形成第一核心材料层；对所述标记区上和部分所述第二区上的第一核心材料层进行改性处理，在第二区上形成第一改性材料层，在标记区上形成第二改性材料层；在第一区的第一核心材料层上形成分立的第一核心层；在标记区的第二改性材料层上形成分立的第二核心层；在第一核心层侧壁形成第一侧墙；在第二核心层侧壁形成第二侧墙；形成第一侧墙和第二侧墙之后，去除所述第一核心层和第二核心层；去除第一核心层和第二核心层之后，图形化第二区上的所述第一改性材料层，在第二区上形成分立的第一改性层，并以第一侧墙为掩膜刻蚀所述第一区上的第一核心材料层，在第一区上形成分立的第三核心层，以第二侧墙为掩膜刻蚀所述标记区上的第二改性材料层，在标记区上形成分立的第二改性层；在第一改性层侧壁形成第三侧墙；在第三核心层侧壁形成第四侧墙；在第二改性层侧壁形成第五侧墙；形成第三侧墙、第四侧墙和第五侧墙
3、可选的，所述待刻蚀层包括：衬底；位于衬底上的介质结构；以所述第三侧墙和第一改性层、第四侧墙以及第五侧墙和第二改性层为掩膜刻蚀所述待刻蚀层，包括：以所述第三侧墙和第一改性层、第四侧墙以及第五侧墙和第二改性层为掩膜刻蚀所述介质结构，在第一区上和部分第二区ii上形成第一介质层，在第二区上形成第二介质层，在标记区上形成第三介质层，相邻第一介质层之间具有第一凹槽，相邻第二介质层之间具有第二凹槽，相邻第三介质层之间具有第三凹槽。
4、可选的，还包括：在所述第一凹槽内、第二凹槽内和第三凹槽内形成金属层，所述第一介质层、第二介质层和第三介质层用于电隔离相邻所述金属层。
5、可选的，在所述第一凹槽内、第二凹槽内和第三凹槽内形成金属层的方法包括：在所述第一凹槽内、第二凹槽内和第三凹槽内形成金属材料层；平坦化所述金属材料层，直至暴露出第一介质层、第二介质层和第三介质层表面，形成所述金属层。
6、可选的，平坦化所述金属材料层的工艺包括化学机械抛光工艺。
7、可选的，去除所述第三核心层的工艺对所述第三核心层的刻蚀速率大于对所述第一改性层和第二改性层的刻蚀速率。
8、可选的，去除所述第三核心层的工艺包括湿法刻蚀工艺。
9、可选的，所述第一核心层和第二核心层同时形成，所述第一核心层和第二核心层的形成方法包括：在第一核心材料层上、第一改性材料层上和第二改性材料层上形成停止层；在停止层上形成第二核心材料层；在第二核心材料层上形成第一掩膜结构；以所述第一掩膜结构为掩膜刻蚀所述第二核心材料层，直至暴露出停止层表面，在第一区的第一核心材料层上形成分立的第一核心层，在标记区的第二改性材料层上形成分立的第二核心层。
10、可选的，所述第一掩膜结构包括：第一衬垫层；位于第一衬垫层上的第一抗反射层；位于第一抗反射层上的第一光刻胶层，所述第一光刻胶层位于第一区上和标记区上。
11、可选的，所述第一侧墙和第二侧墙的材料与所述停止层的材料不同。
12、可选的，所述第一侧墙和第二侧墙同时形成；所述第一侧墙和第二侧墙的材料与所述第一核心层和第二核心层的材料不同。
13、可选的，所述第一侧墙和第二侧墙的材料包括介电材料，所述介电材料包括氮化硅或氧化硅。
14、可选的，所述第一核心层和第二核心层的材料包括硅。
15、可选的，所述第一核心材料层的材料包括硅。
16、可选的，对所述标记区上和部分所述第二区上的第一核心材料层进行改性处理的工艺包括离子注入工艺，所述离子注入工艺的注入离子包括氟离子或碳离子。
17、可选的，图形化第二区上的所述第一改性材料层的同时，还包括：图形化第二区上的第一核心材料层，在第二区上形成第四核心层，所述第三侧墙还位于所述第四核心层侧壁；去除所述第三核心层的同时，还去除所述第四核心层。
18、可选的，所述第一改性层、第四核心层、第二改性层和第三核心层的形成方法包括：在待刻蚀层上形成第二衬垫层，所述第一侧墙和第二侧墙位于所述第二衬垫层内；在第二衬垫层上形成第二抗反射层；在第二抗反射层上形成第二光刻胶层，所述第二光刻胶层暴露出部分第二区上的第二抗反射层表面；以所述第二光刻胶层为掩膜刻蚀所述第二衬垫层、第一核心材料层和第一改性材料层，在第二区上形成分立的第四核心层和第一改性层，以所述第一侧墙为掩膜刻蚀所述第一核心材料层，在第一区上形成分立的第三核心层，以所述第二侧墙为掩膜刻蚀所述第二改性材料层，在标记区上形成分立的第二改性层。
19、可选的，所述第三侧墙、第四侧墙和第五侧墙同时形成。
20、可选的，所述第三侧墙、第四侧墙和第五侧墙的材料包括介电材料，所述介电材料包括氮化硅或氧化硅。
21、与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
22、本专利技术的技术方案，通过先将所述标记区上的第一核心材料层与第二区上的第一核心材料层进行改性处理，在标记区上形成第二改性材料层，后续标记区在和第一区进行同步的工艺步骤后，形成第二改性层和位于第二改性层侧壁的第五侧墙，所述第二改性层和第五侧墙能够共同将图形传递至待刻蚀层，使得待刻蚀层标记区形成的半导体结构的节距变大，有利于对标记区的半导体结构进行对准或量测等时的电信号采集，提升半导体结构制备过程的精准度，提升了半导体结构的性能。
23、进一步，以所述第三侧墙、第四侧墙和第一改性层以及第五侧墙和第二改性层为掩膜刻蚀所述介质结构，在第一区上形成第一介质层，在第二区上形成第二介质层，在标记区上形成第三介质层。所述第三介质层的宽度由第二改性层和第五侧墙图形传递获得，所述第三介质层的宽度较大，因此在平坦化形成金属层时，所述第三介质层在标记区的占空比增多，信号增强，方便平坦化工艺的对准以及后续的尺寸量测；同时，平坦化形成金属层时，由于所述第三介质层的表面积变大，因此平坦化工艺能够获得更为平整的表面，有利于后续对该层半导体结构的准确量测，提升了制造工艺的准确性。
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1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：
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，所述待刻蚀层包括：衬底；位于衬底上的介质结构；以所述第三侧墙和第一改性层、第四侧墙以及第五侧墙和第二改性层为掩膜刻蚀所述待刻蚀层，包括：以所述第三侧墙和第一改性层、第四侧墙以及第五侧墙和第二改性层为掩膜刻蚀所述介质结构，在第一区上和部分第二区II上形成第一介质层，在第二区上形成第二介质层，在标记区上形成第三介质层，相邻第一介质层之间具有第一凹槽，相邻第二介质层之间具有第二凹槽，相邻第三介质层之间具有第三凹槽。
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，还包括：在所述第一凹槽内、第二凹槽内和第三凹槽内形成金属层，所述第一介质层、第二介质层和第三介质层用于电隔离相邻所述金属层。
4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述第一凹槽内、第二凹槽内和第三凹槽内形成金属层的方法包括：在所述第一凹槽内、第二凹槽内和第三凹槽内形成金属材料层；平坦化所述金属材料层，直至暴露出第一介质层、第二介质层和第三介质层表面，形成所述金
5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，平坦化所述金属材料层的工艺包括化学机械抛光工艺。
6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述第三核心层的工艺对所述第三核心层的刻蚀速率大于对所述第一改性层和第二改性层的刻蚀速率。
7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述第三核心层的工艺包括湿法刻蚀工艺。
8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一核心层和第二核心层同时形成，所述第一核心层和第二核心层的形成方法包括：在第一核心材料层上、第一改性材料层上和第二改性材料层上形成停止层；
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，所述第一掩膜结构包括：第一衬垫层；位于第一衬垫层上的第一抗反射层；位于第一抗反射层上的第一光刻胶层，所述第一光刻胶层位于第一区上和标记区上。
10.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙和第二侧墙的材料与所述停止层的材料不同。
11.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙和第二侧墙同时形成；所述第一侧墙和第二侧墙的材料与所述第一核心层和第二核心层的材料不同。
12.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙和第二侧墙的材料包括介电材料，所述介电材料包括氮化硅或氧化硅。
13.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一核心层和第二核心层的材料包括硅。
14.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一核心材料层的材料包括硅。
15.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述标记区上和部分所述第二区上的第一核心材料层进行改性处理的工艺包括离子注入工艺，所述离子注入工艺的注入离子包括氟离子或碳离子。
16.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，图形化第二区上的所述第一改性材料层的同时，还包括：图形化第二区上的第一核心材料层，在第二区上形成第四核心层，所述第三侧墙还位于所述第四核心层侧壁；去除所述第三核心层的同时，还去除所述第四核心层。
17.如权利要求16所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一改性层、第四核心层、第二改性层和第三核心层的形成方法包括：在待刻蚀层上形成第二衬垫层，所述第一侧墙和第二侧墙位于所述第二衬垫层内；在第二衬垫层上形成第二抗反射层；在第二抗反射层上形成第二光刻胶层，所述第二光刻胶层暴露出部分第二区上的第二抗反射层表面；以所述第二光刻胶层为掩膜刻蚀所述第二衬垫层、第一核心材料层和第一改性材料层，在第二区上形成分立的第四核心层和第一改性层，以所述第一侧墙为掩膜刻蚀所述第一核心材料层，在第一区上形成分立的第三核心层，以所述第二侧墙为掩膜刻蚀所述第二改性材料层，在标记区上形成分立的第二改性层。
18.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第三侧墙、第四侧墙和第五侧墙同时形成。
19.如权利要求18所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第三侧墙、第四侧墙和第五侧墙的材料包括介电材料，所述介电材料包括氮化硅或氧化硅。
...【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：
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，所述待刻蚀层包括：衬底；位于衬底上的介质结构；以所述第三侧墙和第一改性层、第四侧墙以及第五侧墙和第二改性层为掩膜刻蚀所述待刻蚀层，包括：以所述第三侧墙和第一改性层、第四侧墙以及第五侧墙和第二改性层为掩膜刻蚀所述介质结构，在第一区上和部分第二区ii上形成第一介质层，在第二区上形成第二介质层，在标记区上形成第三介质层，相邻第一介质层之间具有第一凹槽，相邻第二介质层之间具有第二凹槽，相邻第三介质层之间具有第三凹槽。
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，还包括：在所述第一凹槽内、第二凹槽内和第三凹槽内形成金属层，所述第一介质层、第二介质层和第三介质层用于电隔离相邻所述金属层。
4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述第一凹槽内、第二凹槽内和第三凹槽内形成金属层的方法包括：在所述第一凹槽内、第二凹槽内和第三凹槽内形成金属材料层；平坦化所述金属材料层，直至暴露出第一介质层、第二介质层和第三介质层表面，形成所述金属层。
5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，平坦化所述金属材料层的工艺包括化学机械抛光工艺。
6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述第三核心层的工艺对所述第三核心层的刻蚀速率大于对所述第一改性层和第二改性层的刻蚀速率。
7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述第三核心层的工艺包括湿法刻蚀工艺。
8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一核心层和第二核心层同时形成，所述第一核心层和第二核心层的形成方法包括：在第一核心材料层上、第一改性材料层上和第二改性材料层上形成停止层；
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，所述第一掩膜结构包括：第一衬垫层；位于第一衬垫层上的第一抗反射层；位于第一抗反射层上的第一光刻胶层，所述第一光刻胶层位于第一区上和标记区上。
10.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙和第二侧墙的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张高颖，叶逸舟，甘志锋，徐骁驰，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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