[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，形成方法包括：在基底上形成介质层，所述介质层含氮；在所述介质层上形成硬掩膜层和阻挡层；在阻挡层上形成第一光阻图形层；之后进行光阻重做形成第二光阻图形层。在光阻重做过程中，所述硬掩膜层和所述阻挡层能减少所述介质层的损伤从而使位于介质层深处的氮离子不容易暴露在介质层表面，因此，避免了杂质物质的生成，从而使得形成的第二光阻图形层的轮廓更加清晰准确，进而提高了所形成半导体结构的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

集成电路工艺是在半导体(例如硅)基底上方形成预定的电路图案，或是在半导体基底上的特定层上形成预定的电路图案。通常的集成电路工艺制程是将可触发光化学反应的光阻材料涂覆于基底上，之后去除光阻材料中的溶剂，然后对光阻材料实施曝光及显影程序，在基底上方形成具有预定图形尺寸的光阻层。此图形化的光阻层作为掩膜选择性蚀刻该半导体基底或是其上方的特定层。如果此图形化的光阻层形成的图案不正确，例如关键图形尺寸(critical dimension，CD)改变或形成错误的图案(mispatterning)，则半导体基底上的光阻层必须完全去除，并再次于基底上重新涂覆一光阻层，用以形成新的图案，这一过程称作光阻重做(rework)。

光阻重做比直接报废芯片具有经济性。然而，通过现有技术的光阻重做工艺所形成半导体结构的性能有待进一步提高。

此外，由于调节栅压的需要，往往需要向介质层中注入氮元素。注入了氮元素的介质层在光阻重做的过程中，出现了很多亟待解决的问题，性能需要进一步提升。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，以改善所形成半导体结构的性能。

为解决上述问题，本发明实施方式提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成介质层，所述介质层含氮；在所述介质层上形成硬掩膜层；在所述硬掩膜层上形成阻挡层；在所述阻挡层上形成第一光阻图形层；去除所述第一光阻图形层；在所述阻挡层上形成第二光阻图形层；以所述第二光阻图形层为掩膜刻蚀所述阻挡层和硬掩膜层，形成硬掩膜图形；以所述硬掩膜图形为掩膜图形化所述介质层。

可选的，去除所述第一光阻图形层的工艺为湿法工艺或灰化工艺。

可选的，所述灰化工艺采用的气体包括O₂或O₃。

可选的，采用第一湿法刻蚀工艺形成所述第二光阻图形层，所述第一湿法刻蚀工艺采用的溶液中含有氢离子。

可选的，以所述第二光阻图形层为掩膜刻蚀所述阻挡层和硬掩膜层，形成硬掩膜图形的步骤包括：以所述第二光阻图形层为掩膜刻蚀所述阻挡层，形成阻挡图形层；去除第二光阻图形层；以所述阻挡图形层为掩膜刻蚀所述硬掩膜层，形成硬掩膜图形。

可选的，图形化所述介质层的步骤中，去除所述阻挡图形层。

可选的，图形化所述硬掩膜层的步骤采用第二湿法刻蚀工艺，所述第二湿法刻蚀工艺采用的溶液中含有氢离子。

可选的，所述第二湿法刻蚀工艺的步骤包括:采用磷酸溶液进行湿法刻蚀，且所述磷酸溶液的质量分数在80％～90％的范围内，所述第二湿法刻蚀工艺的温度为140℃～160℃。

可选的，以所述硬掩膜图形为掩膜图形化所述介质层的步骤包括：采用第三湿法刻蚀工艺，所述第三湿法刻蚀工艺采用的溶液中含有氢离子。

可选的，所述第三湿法刻蚀工艺的步骤包括：采用磷酸溶液进行湿法刻蚀，且所述磷酸溶的质量分数在80％～90％的范围内，所述第三湿法刻蚀工艺的温度在140℃～160℃。

可选的，所述介质层的材料为含氮的氧化硅。

可选的，所述阻挡层的材料为氧化硅。