一种半导体结构的形成方法及半导体结构技术

本发明专利技术公开了一种半导体结构的形成方法及半导体结构，所述方法包括：提供一基底，所述基底包括第一区和第二区，所述第一区的基底内具有至少一个第一开口，所述第二区的基底内具有至少一个第二开口；向所述基底表面通入沉积气体和刻蚀气体，其中，所述沉积气体用于形成聚合物沉积下来，所述刻蚀气体用于消耗形成于所述基底表面的所述聚合物，所述聚合物在所述第一开口和所述第二开口内生长直至洞口停止生长，以在所述第一开口和所述第二开口内形成涂层，所述涂层充满所述第一开口和所述第二开口。本发明专利技术的方法能够解决进行膜沉积工艺中基底的不同开口内涂层厚度不同的问题。底的不同开口内涂层厚度不同的问题。底的不同开口内涂层厚度不同的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体结构的形成方法及半导体结构


[0001]本专利技术属于半导体
，具体涉及一种半导体结构的形成方法及半导体结构。

技术介绍

[0002]在摩尔定律的持续推动下，半导体的技术节点迅速推进到10nm以下的节点。等离子体刻蚀工艺是制约其发展的重要技术环节之一，其中在光刻胶下填铺底部抗反射层(Bottom Anti
‑
Reflective Coating，BARC)及相应的等离子体刻蚀工艺是实现小尺寸的重要步骤之一，因此是离子注入等区域选择性制程得以实现的常见途径。
[0003]BARC涂层可以吸收曝光时透过胶膜的以及晶圆表面所反射的光，有效抑制驻波效应和防止光刻胶的多重曝光。BARC涂层在填铺过程中一般使用PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)或CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)法进行沉积，或旋涂法后进行烘干。但当底层结构(即基底中的开口)出现分布的疏密程度不同、关键尺寸不同或结构纵向尺寸不同等情况时，会造成不同开口内的BARC涂层最终膜厚不同。
[0004]BARC涂层膜厚均匀性较差，有如下的缺点：第一、BARC涂层厚度不均有可能造成BARC涂层反射率的波动，产生反射效应，影响后续曝光的精准度；第二，BARC涂层厚度不均在使用干法刻蚀去除BARC涂层时会使光刻胶产生过腐蚀现象；第三，为了解决BARC涂层厚度不均的问题，需要涂覆更厚的BARC涂层来尽量减小厚度差，但如此会增加成本以及工艺时间；第四，在回刻蚀的制程中会造成图形负载(Pattern Loading)，给刻蚀工艺增加难度。
[0005]因此在面对底层结构复杂的情况下，仍需制备出膜厚均匀度很好的涂层是个挑战。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种半导体结构的形成方法及半导体结构，以解决进行膜沉积工艺中基底涂层厚度不同的问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种半导体结构的形成方法，包括：
[0008]提供一基底，所述基底包括第一区和第二区，所述第一区的基底内具有至少一个第一开口，所述第二区的基底内具有至少一个第二开口；
[0009]向所述基底表面通入沉积气体和刻蚀气体，其中，所述沉积气体用于形成聚合物沉积下来，所述刻蚀气体用于消耗形成于所述基底表面的所述聚合物，所述聚合物在所述第一开口和所述第二开口内生长直至洞口停止生长，以在所述第一开口和所述第二开口内形成涂层，所述涂层充满所述第一开口和所述第二开口。
[0010]可选的，所述第一开口的容积大于所述第二开口的容积。
[0011]可选的，所述第一开口和所述第二开口的开口深度相等，所述第一开口的开口宽度大于所述第二开口的开口宽度。
[0012]可选的，所述第一开口和所述第二开口的开口宽度相等，所述第一开口的开口深
度大于所述第二开口的开口深度。
[0013]可选的，所述聚合物在所述第二开口内生长至所述第二开口的洞口时停止生长，所述聚合物在所述第一开口内继续形成所述聚合物，直至所述第一开口内的聚合物也生长至所述第一开口的洞口停止生长。
[0014]可选的，所述沉积气体和所述刻蚀气体的比例的范围为2:3～4:1。
[0015]可选的，所述刻蚀气体为含H原子的还原性气体，或者为含O原子的氧化性气体。
[0016]可选的，所述刻蚀气体选择NH3，或者NO，或者CO，或者O2，或者H2和N2组合气体。
[0017]可选的，所述沉积气体为含C原子的气体。
[0018]可选的，所述沉积气体选择C1～C5的碳氢小分子气体，或者羰基硫气体。
[0019]可选的，还包括：向所述基底表面通入稀释气体，用于促进聚合物在所述第一开口和所述第二开口内的沉积速率大于基底表面的沉积速率。
[0020]可选的，所述稀释气体包括：Ar和/或He。
[0021]可选的，所述稀释气体的体积为所述的刻蚀气体和沉积气体总体积的0％
‑
80％。
[0022]可选的，向所述基底表面通入刻蚀气体和沉积气体的工艺条件包含：
[0023]源功率为300～1000Ws，偏置功率为0
‑
300Wb；
[0024]当所述第一开口和所述第二开口的宽度不大于30nm时，压力为20mT～80mT；
[0025]当所述第一开口和所述第二开口的宽度大于30nm时，压力为50mT～150mT。
[0026]可选的，所述涂层为底部抗反射层。
[0027]可选的，还包括：在所述基底上所有第一开口和第二开口中的涂层生长至所述基底表面后，增大所述沉积气体的比例，在所述基底表面沉积所述聚合物形成涂层，或者，采用化学气相沉积法或旋涂烘干的方法在所述基底表面形成涂层。
[0028]一种如上文任一项所述的方法形成的半导体结构，包括：
[0029]基底，所述基底包括第一区和第二区，所述第一区的基底内具有至少一个第一开口，所述第二区的基底内具有至少一个第二开口；
[0030]涂层，其充满所述第一开口和第二开口。
[0031]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：
[0032]本专利技术技术方案提供的半导体结构的形成方法中，尽管所述第一开口和第二开口的形状不同，但是聚合物生长至洞口时都会停止生长，假设第一开口的尺寸大于第二开口的尺寸，聚合物首先填满所述第二开口，且聚合物生长至第二开口的洞口时，因为此时副产物没有任何空间位阻很容易被抽走，刻蚀气体的刻蚀行为会占据主导，因此可实现聚合物生长在第二开口的洞口停滞，即：当聚合物生长至第二开口的洞口时停止生长，而聚合物此时仍继续在第一开口内填充直至生长至第一开口的洞口。由此，可以实现在各个开口内不断沉积聚合物形成涂层，各个开口内的聚合物生长至洞口停止生长，从而使涂层充满各个开口，如此可保证基底的不同开口内涂层厚度均匀。
[0033]由于本专利技术提供的半导体结构采用如上文所述的形成方法形成，因此，该半导体结构中涂层能够充满各个开口，从而保证基底的不同开口内涂层厚度均匀。
附图说明
[0034]图1a、图1b、图1c分别为底层结构横向尺寸不同、分布疏密程度不同、纵向尺寸不
同造成的BARC涂层厚度不均的示意图；
[0035]图2为本专利技术的一种半导体结构的形成方法的流程图；
[0036]图3为本专利技术的一种实施例的半导体结构在涂层沉积过程中的结构示意图；
[0037]附图标记：
[0038]基底10
[0039]第一区11
[0040]第二区12
[0041]第一开口111
[0042]第二开口121
[0043]涂层20。
具体实施方式
[0044]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基本文档来自技高网...

【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：提供一基底，所述基底包括第一区和第二区，所述第一区的基底内具有至少一个第一开口，所述第二区的基底内具有至少一个第二开口；向所述基底表面通入沉积气体和刻蚀气体，其中，所述沉积气体用于形成聚合物沉积下来，所述刻蚀气体用于消耗形成于所述基底表面的所述聚合物，所述聚合物在所述第一开口和所述第二开口内生长直至洞口停止生长，以在所述第一开口和所述第二开口内形成涂层，所述涂层充满所述第一开口和所述第二开口。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，所述第一开口的容积大于所述第二开口的容积。3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一开口和所述第二开口的开口深度相等，所述第一开口的开口宽度大于所述第二开口的开口宽度。4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一开口和所述第二开口的开口宽度相等，所述第一开口的开口深度大于所述第二开口的开口深度。5.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述聚合物在所述第二开口内生长至所述第二开口的洞口时停止生长，所述聚合物在所述第一开口内继续形成所述聚合物，直至所述第一开口内的聚合物也生长至所述第一开口的洞口停止生长。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，所述沉积气体和所述刻蚀气体的比例的范围为2:3～4:1。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，所述刻蚀气体为含H原子的还原性气体，或者为含O原子的氧化性气体。8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述刻蚀气体选择NH3，或者NO，或者CO，或者O2，或者H2和N2组合气体。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，所述沉积气体为含C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乔慈，赵军，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：