[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供待刻蚀材料层；

在所述待刻蚀材料层上形成图形化的核心层；

在所述核心层顶部和侧壁表面、以及所述待刻蚀材料层上形成侧墙膜；

对所述侧墙膜进行至少一次顶部处理，去除高于所述核心层顶部的侧墙膜，保留位于所述核心层侧壁上的所述侧墙膜作为第一部分侧墙层，保留位于所述待刻蚀材料层上的所述侧墙膜作为第二部分侧墙层；其中，所述顶部处理的步骤包括：在所述侧墙膜上形成牺牲层，所述牺牲层覆盖位于所述核心层侧壁以及顶部上的侧墙膜表面；刻蚀去除高于所述核心层顶部的所述牺牲层以及部分厚度或全部厚度的所述侧墙膜；去除剩余所述牺牲层；

形成所述第一部分侧墙层和第二部分侧墙层后，去除所述核心层；

去除所述核心层后，去除所述第二部分侧墙层；

去除所述第二部分侧墙层后，以所述第一部分侧墙层为掩膜，刻蚀所述待刻蚀材料层。

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，所述侧墙膜的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮化钛、氮化钽、碳化硅、碳氮化硅、碳氮氧化硅、氮化硼和碳氮化硼中的一种或多种。

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，所述牺牲层的材料为聚合物、无定形碳、BARC材料或光刻胶。

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，在所述侧墙膜上形成牺牲层的步骤中，所述牺牲层保形覆盖所述侧墙膜表面；

或者，所述牺牲层覆盖所述侧墙膜，且所述牺牲层顶部高于所述侧墙膜顶部。

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，所述牺牲层的材料为聚合物，形成所述牺牲层的工艺为等离子体沉积工艺；

所述等离子体沉积工艺的参数包括：反应气体包括CH₃F、CH₂F、HBr和CH₄中的一种或多种。

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，形成侧墙膜的步骤中，所述侧墙膜的厚度为8nm至9nm；

在所述侧墙膜上形成牺牲层的步骤中，所述牺牲层的厚度为10m至100nm。

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，对所述侧墙膜进行至少一次顶部处理的步骤中，对所述侧墙膜进行顶部处理的次数为1次至3次。

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，所述顶部处理的次数为1次，在所述顶部处理的步骤中，刻蚀去除高于所述核心层顶部的所述牺牲层以及全部厚度的所述侧墙膜；

或者，

所述顶部处理的次数大于1次，在所述顶部处理的步骤中，刻蚀去除高于所述核心层顶部的所述牺牲层以及部分厚度的所述侧墙膜。

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，对所述侧墙膜进行至少一次顶部处理的步骤中，刻蚀位于所述核心层顶部上的牺牲层和侧墙膜的工艺为等离子体干法刻蚀工艺。

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，所述牺牲层的材料为聚合物，去除剩余所述牺牲层的工艺为灰化工艺，所述灰化工艺的反应气体包括O₂或CO₂。

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，对所述侧墙膜进行至少一次顶部处理的步骤中，进行一次顶部处理的工艺时间为0.1秒至10秒。

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，去除所述核心层的步骤中，去除部分厚度的所述核心层；

去除所述第二部分侧墙层后，以所述第一部分侧墙层为掩膜刻蚀所述待刻蚀材料层之前，所述形成方法还包括：去除剩余所述核心层。