[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底表面形成无定形碳层，且所述无定形碳表面具有结晶源；对所述无定形碳层表面进行氧化处理，氧化去除所述结晶源。本发明氧化去除位于无定形碳层表面的结晶源，防止所述结晶源在与外界环境接触后体积增加，从而避免无定形碳层表面的结晶现象，进而提高无定形碳层表面平坦度，提高形成的无定形碳层的质量。

技术领域

本发明涉及半导体制作领域技术，特别涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

半导体集成电路制作利用光刻、刻蚀、注入和沉积等一系列工艺衬底上形成各种类型的器件，并将所述器件互相电连接以形成完整的电路功能。随着超大规模集成电路的迅速发展，芯片的集成度越来越高，器件的尺寸越来越小，因此器件的高密度、小尺寸引发的各种效应对半导体工艺的影响也日益突出。

以硬掩膜技术为例，当半导体工艺节点越来越小时，光刻尺寸也随之减小，为了获得精细图案，通常需要在衬底表面形成硬掩膜层配合光刻胶层形成掩膜图形。在刻蚀工艺中，无定形碳相对于氧化硅、氮化硅和硅而言，具有高刻蚀选择比，为了获得较高分辨率以及精确的图案，通常使用无定形碳膜作为硬掩膜层。

含氢无定形碳(Hydrogenated Amorphous Carbon，a-C：H)又称为类金刚石(Damond-Like Carbon)，其具有高硬度、高强度、高导热、高电阻率、高抗辐射、高化学稳定性、低摩擦系数以及红光光学波段良好的透光率等优良性能而备受关注。

然而，现有技术形成的无定形碳层质量较差，对半导体工艺造成不良影响。

发明内容

本发明解决的问题是如何避免无定形碳层表面出现结晶现象，提高形成的无定形碳层的质量。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底表面形成无定形碳层，且所述无定形碳表面具有结晶源；对所述无定形碳层表面进行氧化处理，氧化去除所述结晶源。

可选的，形成所述无定形碳层的方法为：向反应腔室内通入气体状态的碳氢化合物，所述碳氢化合物在加热条件下热分解形成无定形碳层。

可选的，所述碳氢化合物为乙炔、乙烯、丙烯、丙炔、丙烷、丁烯、丁烷或丁二烯。

可选的，所述碳氢化合物溶解在有机溶剂中，向溶解有碳氢化合物的有机溶剂施加压强作用，向反应腔室内通入气体状态的碳氢化合物，且有机溶剂以气体状态进入反应腔室内。

可选的，所述有机溶剂为丙酮、乙醇或苯。

可选的，采用化学气相沉积工艺、物理气相沉积或原子层沉积工艺形成所述无定形碳层。

可选的，采用化学气相沉积工艺形成所述无定形碳层的工艺参数为：反应气体包括碳氢化合物，其中，碳氢化合物为C₂H₂、C₂H₄或C₃H₆，还向反应腔室内通过惰性气体，其中，惰性气体为He或Ar，碳氢化合物流量为50sccm至500sccm，惰性气体流量为20sccm至200sccm，反应腔室温度为400度至600度，反应腔室压强为1托至50托。

可选的，采用双氧水溶液对所述无定形碳层进行氧化处理，氧化去除所述结晶源。

可选的，所述双氧水溶液中，溶液温度为25度至40度，溶液中过氧化氢的质量百分比为15％至30％。

可选的，将所述无定形碳层浸泡在双氧水溶液中，以进行氧化处理。

可选的，在所述无定形碳层表面喷洒双氧水溶液，以进行氧化处理。

可选的，在所述氧化处理后，还包括步骤：采用去离子水对无定形碳层表面进行清洗处理。