半导体结构的形成方法与流程

本发明实施例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。

背景技术：

1、光刻(photolithography)技术是常用的一种图形化方法，是半导体制造工艺中最为关键的生产技术。随着半导体工艺节点的不断减小，自对准双重图形化(self-aligneddouble patterning，sadp)方法成为近年来受到青睐的一种图形化方法，该方法能够增加形成于衬底上的图形的密度，进一步缩小相邻两个图形的间距(pitch)，从而使光刻工艺克服光刻分辨率的极限。

2、随着图形特征尺寸(critical dimension，cd)的不断缩小，自对准四重图形化(self-aligned quadruple patterning，saqp)方法应运而生。自对准双重图形化方法在衬底上所形成图形的密度是利用光刻工艺在衬底上所形成图形的密度的两倍，即可以获得1/2最小间距(1/2pitch)，而自对准四重图形化方法在不改变目前光刻技术的前提下(即光刻窗口大小不变)，在衬底上所形成图形的密度是利用光刻工艺在衬底上所形成图形的密度的四倍，即可以获得1/4最小间距(1/4pitch)，从而可以极大地提高半导体集成电路的密度，缩小图形的特征尺寸，进而有利于器件性能的提高。

3、但是，目前图形传递的精度较低。

技术实现思路

1、本发明实施例解决的问题是提供一种半导体结构的形成方法，提高图形传递的精度，以提高目标图形的线宽一致性和剖面形貌一致性。

2、为解决上述问题，本发明实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，包括用于形成目标图形的目标层；在基底上形成分立的核心层；采用湿法刻蚀工艺，沿平行于基底的方向，对核心层进行侧壁减薄处理，湿法刻蚀工艺的刻蚀溶液包括缓冲剂和刻蚀剂，缓冲剂用于减缓刻蚀剂对核心层材料的刻蚀速率；在对核心层进行侧壁减薄处理后，在核心层的侧壁上形成掩膜侧墙；去除核心层。

3、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

4、本发明实施例提供的半导体结构的形成方法中，采用湿法刻蚀工艺，沿平行于基底的方向，对核心层进行侧壁减薄处理，湿法刻蚀工艺的刻蚀溶液包括缓冲剂，用于减缓刻蚀剂对核心层材料的刻蚀速率，从而有利于提高对核心层表面材料刻蚀的均匀性，相应降低侧壁减薄处理后，核心层出现顶部拐角圆化(top corner rounding)以及底角(footing)缺陷的概率，进而有利于提高侧壁减薄处理后核心层的侧壁陡直度和剖面形貌质量以及剖面形貌一致性；相应的，在核心层的侧壁上形成掩膜侧墙后，有利于提高掩膜侧墙的线宽一致性和剖面形貌一致性，进而提高图形传递的精度，以提高目标图形的线宽一致性和剖面形貌一致性。

技术特征：

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，所述半导体结构的形成方法还包括：在去除所述核心层后，以所述掩膜侧墙为掩膜，图形化所述目标层，形成目标图形。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述掩膜侧墙用于作为第一侧墙；所述半导体结构的形成方法还包括：在去除所述核心层后，在所述第一侧墙的侧壁上形成第二侧墙；去除所述第一侧墙；以所述第二侧墙为掩膜，图形化所述目标层，形成目标图形。

4.如权利要求1至3任一项所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述核心层的材料包括氧化硅或氮化硅；

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，所述缓冲剂包括氟化铵溶液。

6.如权利要求1至3任一项所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述半导体结构的形成方法还包括：在采用湿法刻蚀工艺，沿平行于基底的方向，对所述核心层进行侧壁减薄处理的步骤中，还对所述基底进行旋转处理。

7.如权利要求2或3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述基底包括nand区域；所述目标层为控制栅材料层；

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nand区域的基底包括：衬底；多个沿第一方向延伸的隔离沟槽，位于所述衬底中，位于所述隔离沟槽之间的衬底用于作为有源区；隔离结构，位于所述隔离沟槽内；浮栅材料层，位于所述有源区上且沿所述第一方向延伸；栅极间介质层，位于所述浮栅材料层上；

9.如权利要求2或3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述基底为所述目标层；所述目标图形为鳍部。

10.如权利要求1至3任一项所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述半导体结构的形成方法还包括：在形成核心层之前，在所述基底上依次形成第一硬掩膜层和第二硬掩膜层。

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，所述半导体结构的形成方法还包括：在提供基底后，且在形成第一硬掩膜层和第二硬掩膜层之前，在所述基底上形成刻蚀停止层。

12.如权利要求1至3任一项所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述基底上形成分立的核心层的步骤包括：在所述基底上覆盖核心材料层；在所述核心材料层上形成掩膜图形层；以所述掩膜图形层为掩膜，图形化所述核心材料层，形成所述核心层。

13.如权利要求12所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，以所述掩膜图形层为掩膜，采用各向异性的干法刻蚀工艺，图形化所述核心材料层。

14.如权利要求1至3任一项所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述掩膜侧墙的步骤包括：在所述核心层的顶部和侧壁以及核心层之间的基底顶部上形成侧墙材料层；去除位于所述核心层的顶部以及核心层之间的基底顶部上的侧墙材料层，剩余位于所述核心层的侧壁上的侧墙材料层用于作为所述掩膜侧墙。

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，采用各向异性的刻蚀工艺，去除位于所述核心层的顶部以及核心层之间的基底顶部上的侧墙材料层。

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，所述各向异性的刻蚀工艺为各向异性的干法刻蚀工艺。

技术总结
一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，包括用于形成目标图形的目标层；在所述基底上形成分立的核心层；采用湿法刻蚀工艺，沿平行于基底的方向，对所述核心层进行侧壁减薄处理，所述湿法刻蚀工艺的刻蚀溶液包括缓冲剂和刻蚀剂，所述缓冲剂用于减缓所述刻蚀剂对核心层材料的刻蚀速率；在对所述核心层进行侧壁减薄处理后，在所述核心层的侧壁上形成掩膜侧墙；去除所述核心层。本发明实施例有利于提高图形传递的精度，以提高目标图形的线宽一致性和剖面形貌一致性。

技术研发人员：刘亚娟,巨晓华,程东向,李勇
受保护的技术使用者：中芯国际集成电路制造（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11