【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体领域，具体涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
1、nand闪存是一种存储设备。为了进一步的提高存储容量，降低每比特的存储成本，提出了3d结构的3d nand存储器。3d nand由多层堆栈形成，随着器件集成度的日益提高，3dnand的堆栈层数也随之增加，作为字线和触点的特征区即凹陷的深度亦日益增加，以突破平面上的容量限制。
2、目前主流的凹陷刻蚀方法多采用聚合能力强的工艺气体在电容耦合等离子体刻蚀装置中对基片进行保护处理，它们可以很好地保护掩模和凹陷的侧壁，避免凹陷结构的临界尺寸(cd)过度膨胀。但当凹陷的深宽比高于50时，由于累积效应，工艺气体或其生成的聚合物副产物很容易发生聚集，使掩膜开口处呈颈缩状(necking)，导致掩膜闭合或凹陷堵塞，此时，工艺气体难以由掩膜开口通入凹陷。为了将闭合的掩膜开口打开，刻蚀一段时间后，要进行冲洗(flush)步骤，通入冲洗气体将颈缩位置的尺寸拓宽，以便工艺气体能够继续向下刻蚀凹陷。但冲洗气体在打开掩膜开口的同时，还会对凹陷的侧壁进行差异化拓展，使凹陷的侧壁形成弓形(bow)缺陷，造成器件不稳定。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种半导体结构及其形成方法，以扩大第一掩膜开口的尺寸，同时还能防止凹陷侧壁形成弓形缺陷。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种半导体结构的形成方法，包括：
3、提供一基底，所述基底包括堆叠层和位于所述堆叠层表面的掩膜层，所述掩膜层具有贯穿其厚
4、向所述基底通入第一气体：
5、所述第一气体至少包括冲洗气体和钝化气体；所述冲洗气体用于冲洗所述第一掩膜开口的侧壁，以增大所述第一掩膜开口的宽度；所述钝化气体包括卤族元素，用于沉积在所述凹陷的侧壁，形成第一保护层。
6、可选地，形成所述掩膜开口结构和所述凹陷的方法包括：
7、提供一初始基底，所述初始基底包括初始堆叠层和位于所述初始堆叠层表面的初始掩膜层，所述初始掩膜层上具有贯穿其厚度的初始掩膜开口，所述初始掩膜开口的底部暴露于所述初始堆叠层的表面；
8、向所述初始基底通入第二气体，以所述初始掩膜层为掩膜，向下刻蚀所述初始堆叠层，形成具有所述掩膜开口结构的所述掩膜层和包含所述凹陷的所述堆叠层。
9、可选地，所述第二气体包括ch2f2、chf3、cf4或c2hf5中的任意一种或几种。
10、可选地，所述第二气体还包括o2、hbr和wf6。
11、可选地，所述第二气体和所述第一气体交替循环地通入。
12、可选地，形成所述第一保护层的方法包括：
13、在形成所述掩膜开口结构和所述凹陷的过程中，所述第二气体沉积在所述凹陷的侧壁，形成第二保护层；
14、向所述基底通入所述第一气体后，所述钝化气体沉积于所述第二保护层的表面，形成所述第一保护层。
15、可选地，向所述基底通入第一气体前，所述第一掩膜开口的宽度不大于40nm。
16、可选地，向所述基底通入第一气体，至所述第一掩膜开口的宽度不小于60nm。
17、可选地，所述第二掩膜开口与所述凹陷连通。
18、可选地，按摩尔比计，冲洗气体：钝化气体＝80:40～120:10。
19、可选地，按摩尔比计，冲洗气体：钝化气体＝100:40～100:10
20、可选地，所述冲洗气体包括n2、ar、kr、xe或he中的任意一种或几种。
21、可选地，所述钝化气体包括hbr、cf3i或wf6中的任意一种或几种。
22、可选地，所述第一气体还包括沉积气体，用于在所述掩膜层的表面形成沉积层，所述沉积气体包括ch2f2、ch3f、ch4、h2、sih4或c4f6中的任意一种或几种。
23、可选地，按摩尔比计，冲洗气体：钝化气体：沉积气体＝80:40:20～120:10:8。
24、可选地，按摩尔比计，冲洗气体：钝化气体：沉积气体＝100:40:12～100:10:8。
25、可选地，向所述基底通入所述第一气体时，所述基底的温度低于30℃。
26、可选地，所述第一气体冲洗所述基底的功率小于2kw。
27、可选地，所述凹陷的深宽比不小于50。
28、可选地，所述堆叠层包括交替设置的氮化硅层和氧化硅层，或
29、所述堆叠层包括交替设置的多晶硅层和氧化硅层。
30、本专利技术还提供了一种利用上述半导体结构的形成方法所形成的半导体结构。
31、与现有技术相比，本专利技术的技术方案至少包括如下有益效果：
32、本专利技术提供的一种半导体结构的形成方法中，向基底通入包括冲洗气体和钝化气体的第一气体，其中，冲洗气体用于冲洗第一掩膜开口的侧壁，以扩大第一掩膜开口的宽度，以便刻蚀气体后续能够继续由第一掩膜开口通入，并刻蚀凹陷底部的堆叠层；同时，所述钝化气体用于沉积在凹陷的侧壁，避免凹陷侧壁受冲洗气体的轰击而形成弓形缺陷。可见，所述第一气体既能扩大第一掩膜开口的宽度，又能防止凹陷侧壁形成弓形缺陷。
33、进一步地，所述第一气体会消耗掩膜层，造成掩膜层厚度降低，所述第一气体还包括沉积气体，能够在掩膜层的表面形成沉积层，以抵抗第一气体对掩膜层的消耗，并能进一步使掩膜层的厚度增加，以提高掩膜层与堆叠层之间的选择比。
34、进一步地，通入第一气体之前，向基底通入第二气体，以刻蚀出掩膜开口结构和凹陷，同时还在凹陷的侧壁形成第二保护层。之后，当第一掩膜开口的宽度过小时，再通入第一气体。第一气体中的冲洗气体用于扩大第一掩膜开口的宽度，所述第一气体中的所述钝化气体沉积于所述第二保护层的表面，形成所述第一保护层。
35、因此，能够在扩大第一掩膜开口宽度的同时，防止凹槽的内侧壁形成弓形凹陷。
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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，形成所述掩膜开口结构和所述凹陷的方法包括：
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，所述第二气体包括CH2F2、CHF3、CF4或C2HF5中的任意一种或几种。
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，所述第二气体还包括O2、HBr和WF6。
5.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二气体和所述第一气体交替循环地通入。
6.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一保护层的方法包括：
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，向所述基底通入第一气体前，所述第一掩膜开口的宽度不大于40nm。
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，向所述基底通入第一气体，至所述第一掩膜开口的宽度不小于60nm。
9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二掩膜开口与所述凹陷连
10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，按摩尔比计，冲洗气体：钝化气体＝80:40～120:10。
11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，按摩尔比计，冲洗气体：钝化气体＝100:40～100:10。
12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述冲洗气体包括N2、Ar、Kr、Xe或He中的任意一种或几种。
13.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述钝化气体包括HBr、CF3I或WF6中的任意一种或几种。
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，所述第一气体还包括沉积气体，用于在所述掩膜层的表面形成沉积层，所述沉积气体包括CH2F2、CH3F、CH4、H2、SiH4或C4F6中的任意一种或几种。
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，按摩尔比计，冲洗气体：钝化气体：沉积气体＝80:40:20～120:10:8。
16.如权利要求15所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，按摩尔比计，冲洗气体：钝化气体：沉积气体＝100:40:12～100:10:8。
17.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，向所述基底通入所述第一气体时，所述基底的温度低于30℃。
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，所述第一气体冲洗所述基底的功率小于2kw。
19.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述凹陷的深宽比不小于50。
20.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，
21.一种利用如权利要求1至权利要求20任一项所述半导体结构的形成方法所形成的半导体结构。
...【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，形成所述掩膜开口结构和所述凹陷的方法包括：
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，所述第二气体包括ch2f2、chf3、cf4或c2hf5中的任意一种或几种。
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，所述第二气体还包括o2、hbr和wf6。
5.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二气体和所述第一气体交替循环地通入。
6.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一保护层的方法包括：
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，向所述基底通入第一气体前，所述第一掩膜开口的宽度不大于40nm。
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，向所述基底通入第一气体，至所述第一掩膜开口的宽度不小于60nm。
9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二掩膜开口与所述凹陷连通。
10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，按摩尔比计，冲洗气体：钝化气体＝80:40～120:10。
11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，按摩尔比计，冲洗气体：钝化气体＝100:40～100:10。
12.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟娜，张凯，侯剑秋，吴紫阳，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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