[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：

提供待刻蚀层，所述待刻蚀层上具有第一牺牲层，所述第一牺牲层内具有分别暴露出所述待刻蚀层表面的第一开口和第二开口，且在平行于待刻蚀层表面的第一方向上，所述第二开口的尺寸大于第一开口的尺寸；

在所述第一牺牲层顶部表面、第一开口的侧壁和底部表面以及第二开口的侧壁和底部表面形成第一侧墙材料层；

在所述第一侧墙材料层表面形成第二侧墙材料层，以在所述第二开口内形成第三开口，所述第二侧墙材料层的材料和第一侧墙材料层的材料不同，且所述第二侧墙材料层填充满所述第一开口；

采用第一干法刻蚀工艺刻蚀所述第二侧墙材料层，直至暴露出第二开口底部和侧壁表面的第一侧墙材料层为止，并在第一开口内的第一侧墙材料层表面形成过渡层；

以所述过渡层为掩膜，采用第二干法刻蚀工艺刻蚀第二开口底部暴露出的第一侧墙材料层，在第二开口侧壁表面形成第二侧墙；

形成所述第二侧墙之后，去除所述过渡层以及第一牺牲层。

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，所述第一开口的尺寸范围为20纳米～60纳米；所述第二开口的尺寸范围为大于60纳米。

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，所述第一侧墙材料层的材料包括：氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅。

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，所述第二侧墙材料层的材料包括：无定形硅、无定形碳、多晶硅、氧化硅、SiCO或者SiCOH。

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，所述第一牺牲层的材料包括：无定形硅、无定形碳、多晶硅、氧化硅、SiCO或者SiCOH。

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，所述第一干法刻蚀工艺的参数包括：采用的刻蚀气体包括NF₃和H₂，以及Ar、He或者N₂中的一种或者几种，其中NF₃和H₂的流量范围为：50标准毫升/分钟～1000标准毫升/分钟，压强范围为3毫托～500毫托，源射频功率为50瓦～2000瓦，偏置电压为0伏～1500伏，温度为30摄氏度～150摄氏度，时间为5秒～60秒。

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，所述第二干法刻蚀工艺的参数包括：采用的刻蚀气体包括CH_xF_y和O₂，且x+y＝4，以及Ar、He或者N₂中的一种或者几种，其中CH_xF_y和O₂的流量范围为：50标准毫升/分钟～1000标准毫升/分钟，压强范围为5毫托～500毫托，源射频功率为100瓦～2000瓦，偏置电压为0伏～500伏，温度为30摄氏度～150摄氏度，时间为5秒～60秒。

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，去除所述过渡层以及第一牺牲层的工艺包括：干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者两种组合。

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，还包括：形成所述第二侧墙材料层之后，所述第一干法刻蚀工艺之前，在所述第二侧墙材料层表面形成平坦层，且所述平坦层高于或者齐平于第二侧墙材料层顶部表面；平坦化所述平坦层、第一侧墙材料层以及第二侧墙材料层，直至暴露出第一牺牲层顶部表面；平坦化所述平坦层、第一侧墙材料层以及第二侧墙材料层之后，去除所述第三开口内的平坦层，暴露出位于第二开口侧壁和底部表面的第二侧墙材料层。

10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述第一干法刻蚀工艺过程中，还刻蚀部分第一牺牲层。