半导体结构及其形成方法技术

一种半导体结构及其形成方法，形成方法包括：提供基底，基底包括中心区域和环绕中心区域的晶边区域；在基底上形成目标图形层，位于中心区域的目标图形层为器件目标图形层，位于晶边区域的目标图形层为伪目标图形层；在伪目标图形层中掺杂离子，形成掺杂图形层，掺杂图形层的被刻蚀难度小于器件目标图形层的被刻蚀难度；去除掺杂图形层。本发明专利技术实施例在晶边区域中的所述伪目标图形层中掺杂离子，形成掺杂图形层，所述掺杂图形层的被刻蚀难度小于所述器件目标图形层的被刻蚀难度；从而去除所述掺杂图形层的过程中，器件目标图形层的损伤较小，有利于提高半导体结构电学性能的均一性。有利于提高半导体结构电学性能的均一性。有利于提高半导体结构电学性能的均一性。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法


[0001]本专利技术实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]在现在大规模集成电路制造中，等离子体干法刻蚀是用于图形转移的基本工艺。常用于在半导体器件层中形成所需的图形，例如顶层金属的刻蚀。在刻蚀中通常需要先采用光刻的方法在待刻蚀的金属层上形成一层掩膜图形，用来保护要保留的金属图形，光刻(photoetching or lithography)是通过一系列生产步骤，将晶片表面薄膜的特定部分除去的工艺。在此之后，晶片表面会留下带有微图形结构的薄膜。通过光刻工艺过程，最终在晶片上保留的是特征图形部分。
[0003]光刻形成掩膜图形的标准工艺方法是：首先在金属层上形成光刻胶图层；然后进行软烘(Soft Baking)目的是除去溶剂，增强黏附性，释放光刻胶膜内的应力，防止光刻胶玷污设备；接着边缘光刻胶的去除，光刻胶涂覆后，在硅片边缘的正反两面都会有光刻胶的堆积，边缘的光刻胶一般旋涂不均匀，不能得到很好的图形，而且容易发生剥离(Peeling)而影响其它部分的图形，所以需要去除，化学的方法(Edge Bead Removal，EBR)是用PGMEA或EGMEA去边溶剂，喷出少量在正反面边缘处，去除边缘光刻胶；或者，采用硅片边缘曝光(WEE，Wafer Edge Exposure)，在完成图形的曝光后，用激光曝光硅片边缘去除边缘光刻胶。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例解决的问题是提供半导体结构及其形成方法，提升半导体结构的性能均一性。
[0005]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底包括中心区域和环绕所述中心区域的晶边区域；在所述基底上形成目标图形层，位于所述中心区域的所述目标图形层为器件目标图形层，位于所述晶边区域的所述目标图形层为伪目标图形层；在所述伪目标图形层中掺杂离子，形成掺杂图形层，所述掺杂图形层的被刻蚀难度小于所述器件目标图形层的被刻蚀难度；去除所述掺杂图形层。
[0006]可选的，采用晶边等离子体工艺或带状离子束注入工艺，在所述伪目标图形层中掺杂离子，形成所述掺杂图形层。
[0007]可选的，采用晶边等离子体工艺，在所述伪目标图形层中掺杂离子；所述晶边等离子体工艺的工艺参数包括：反应气体包括Ar、H2、N2和He中一种或多种，腔室压强为500mtorr至2000mtorr，源功率为100W至1000W，偏置功率为15W至200W，工艺时间为10秒至300秒。
[0008]可选的，采用带状离子束注入工艺，在所述伪目标图形层中掺杂离子；所述带状离子束注入工艺的工艺参数包括：掺杂离子包括Ar、H、B、P和As中的一种或多种，掺杂剂量为1E13原子每平方厘米至1E15原子每平方厘米，注入能量为10kev至200kev。
[0009]可选的，所述半导体结构的形成方法还包括：在所述基底上形成目标图形层后，在所述伪目标图形层中掺杂离子前，形成覆盖所述中心区域且露出所述晶边区域的遮挡层；所述半导体结构的形成方法还包括：去除所述掺杂图形层后，去除所述遮挡层。
[0010]可选的，提供基底的步骤中，以从所述中心区域的中心指向所述晶边区域的方向为半径方向，所述晶边区域在半径方向上的尺寸小于2毫米。
[0011]可选的，去除所述掺杂图形层的过程中，所述掺杂图形层和器件目标图形层的刻蚀选择比大于3，所述掺杂图形层和基底的刻蚀选择比大于3。
[0012]可选的，在所述基底上形成目标图形层的步骤包括：在所述基底上形成目标材料层；在所述目标材料层上形成光刻胶材料层；对所述光刻胶材料层进行图形化处理，形成光刻胶层；以所述光刻胶层为掩膜刻蚀所述目标材料层，剩余的所述目标材料层作为所述目标图形层。
[0013]可选的，形成所述光刻胶层的步骤还包括：对所述光刻胶材料层进行光刻胶边缘修复处理。
[0014]可选的，采用湿法刻蚀工艺去除所述掺杂图形层。
[0015]可选的，所述湿法刻蚀工艺中采用的刻蚀溶液包括：氢氟酸、硝酸及醋酸形成的混合溶液，或者稀释氢氟酸溶液。
[0016]可选的，采用远程等离子体刻蚀工艺去除所述掺杂图形层。
[0017]可选的，所述目标图形层的材料包括：氧化硅和氮化硅中的一种或两种。
[0018]相应的，本专利技术实施例还提供一种半导体结构，包括：基底，所述基底包括中心区域和环绕所述中心区域的晶边区域；器件目标图形层，位于所述基底的所述中心区域中；掺杂图形层，位于所述基底的所述晶边区域中，所述掺杂图形层中具有掺杂离子，所述掺杂图形层的被刻蚀难度小于所述器件目标图形层的被刻蚀难度。
[0019]可选的，所述掺杂离子包括Ar、H、B、P和As中的一种或多种；或者，所述掺杂离子包括Ar、H、N和He中的一种或多种。
[0020]可选的，所述掺杂图形层中的掺杂离子的掺杂浓度为1E18原子每立方厘米至1E20原子每立方厘米。
[0021]可选的，以从所述中心区域的中心指向所述晶边区域的方向为半径方向，所述晶边区域在半径方向上的尺寸小于2毫米。
[0022]可选的，所述掺杂图形层和器件目标图形层的刻蚀选择比大于3，所述掺杂图形层和基底的刻蚀选择比大于3。
[0023]可选的，所述器件目标图形层的材料包括：氧化硅和氮化硅中的一种或两种。
[0024]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：
[0025]本专利技术实施例所提供的半导体结构的形成方法中，所述基底包括中心区域和环绕所述中心区域的晶边区域，位于中心区域的所述目标图形层为器件目标图形层，位于所述晶边区域的所述目标图形层为伪目标图形层，在所述基底上形成目标图形层的步骤通常包括在所述基底上形成目标材料层，在所述目标材料层上形成光刻胶层，以所述光刻胶层为掩膜刻蚀所述目标材料层，形成目标图形层，其中所述光刻胶层通常采用旋涂工艺形成，且晶边区域的光刻胶层的形成质量通常较差，相应的导致伪目标图形层的形成质量较差。本专利技术实施例在晶边区域中的所述伪目标图形层中掺杂离子，形成掺杂图形层，所述掺杂图
形层的被刻蚀难度小于所述器件目标图形层的被刻蚀难度；从而去除所述掺杂图形层的过程中，器件目标图形层的损伤较小，有利于提高半导体结构电学性能的均一性。
附图说明
[0026]图1至图6是一种半导体结构的形成方法中各步骤对应的结构示意图；
[0027]图7至图13是本专利技术半导体结构的形成方法一实施例中各步骤对应的结构示意图。
具体实施方式
[0028]目前所形成的半导体结构仍有性能不佳的问题。现结合一种半导体结构的形成方法分析性能不佳的原因。
[0029]图1至图6，是一种半导体结构的形成方法中各步骤对应的结构示意图。
[0030]如图1和图2所示，图2为图1在aa处的剖面图，提供基底，所述基底包括中心区域I和环绕所述中心区域I的晶边区域II(图1中仅示意了中心区域I一侧的晶边区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，所述基底包括中心区域和环绕所述中心区域的晶边区域；在所述基底上形成目标图形层，位于所述中心区域的所述目标图形层为器件目标图形层，位于所述晶边区域的所述目标图形层为伪目标图形层；在所述伪目标图形层中掺杂离子，形成掺杂图形层，所述掺杂图形层的被刻蚀难度小于所述器件目标图形层的被刻蚀难度；去除所述掺杂图形层。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，采用晶边等离子体工艺或带状离子束注入工艺，在所述伪目标图形层中掺杂离子，形成所述掺杂图形层。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，采用晶边等离子体工艺，在所述伪目标图形层中掺杂离子；所述晶边等离子体工艺的工艺参数包括：反应气体包括Ar、H2、N2和He中一种或多种，腔室压强为500mtorr至2000mtorr，源功率为100W至1000W，偏置功率为15W至200W，工艺时间为10秒至300秒。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，采用带状离子束注入工艺，在所述伪目标图形层中掺杂离子；所述带状离子束注入工艺的工艺参数包括：掺杂离子包括Ar、H、B、P和As中的一种或多种，掺杂剂量为1E13原子每平方厘米至1E15原子每平方厘米，注入能量为10kev至200kev。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，所述半导体结构的形成方法还包括：在所述基底上形成目标图形层后，在所述伪目标图形层中掺杂离子前，形成覆盖所述中心区域且露出所述晶边区域的遮挡层；所述半导体结构的形成方法还包括：去除所述掺杂图形层后，去除所述遮挡层。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，提供基底的步骤中，以从所述中心区域的中心指向所述晶边区域的方向为半径方向，所述晶边区域在半径方向上的尺寸小于2毫米。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，去除所述掺杂图形层的过程中，所述掺杂图形层和器件目标图形层的刻蚀选择比大于3，所述掺杂图形层和基底的刻蚀选择比大于3。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，在所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑二虎，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：