半导体结构的形成方法及半导体结构与流程

本发明涉及半导体器件，具体而言，涉及一种半导体结构的形成方法及半导体结构。

背景技术：

1、随着集成电路技术的发展，芯片的特征尺寸逐渐缩小，工艺复杂程度急剧增加，这也对工艺开发指标提出更高了的要求，此外，再叠加工艺道数的增加致使生产成本不断攀升。因此，在先进制程中，在保证器件性能的前提下，如何降低生产成本，成为相关芯片生产企业最为关注的研究方向。

2、在40纳米技术节点之前，接触电极(contact)仅需要一次曝光和刻蚀即可形成；而在14纳米技术节点中，则需要多次曝光和刻蚀，同时引入了自对准工艺形成接触电极，工艺复杂性急剧增加，随着光刻工艺能力的提升，最终形成多次曝光和刻蚀形成接触电极，该工艺可一直延用至7纳米节点。

3、相关技术中，在切断接触电极工艺流程中，通常会多次用到离子注入工艺使膜层改性，由此增加与周围材料的选择比以形成切断凸块形状。然而，离子注入工艺的成本较高，使得半导体结构的工艺成本急剧攀升。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体结构的形成方法及半导体结构，至少能够缓解当前采用离子注入工艺导致的成本较高的问题，有利于降低生产成本，并具有良好的图形形貌，能提高对半导体结构的加工质量，获得期望的工艺结果。

2、第一方面，本发明公开了一种半导体结构的形成方法，所述形成方法包括：

3、提供衬底，在所述衬底上依次形成膜堆叠结构、切断图形层和光刻材料层；

4、对所述光刻材料层进行图形化处理，形成第一图形结构；

5、将所述第一图形结构转移至所述切断图形层，而后去除所述光刻材料层；

6、在所述切断图形层上形成金属氧化物层，且所述金属氧化物层填充所述第一图形结构；

7、去除所述切断图形层上方的所述金属氧化物层，暴露所述切断图形层的顶面，并保留所述第一图形结构中的所述金属氧化物层；

8、去除所述切断图形层，形成与所述第一图形结构相对应的图形化金属氧化物层，所述图形化金属氧化物层作为切断金属电极的挡块。

9、在任选的实施方式中，将所述第一图形结构转移至所述切断图形层，而后去除所述光刻材料层的步骤包括：

10、以所述光刻材料层为掩膜对所述切断图形层进行刻蚀，在所述切断图形层中形成第一图形结构；

11、通过干法刻蚀工艺去除所述光刻材料层。

12、在任选的实施方式中，在所述切断图形层上形成金属氧化物层，且所述金属氧化物层填充所述第一图形结构的步骤包括：

13、通过原子层沉积工艺，在所述切断图形层的上方以及所述第一图形结构中形成金属氧化物层。

14、在任选的实施方式中，去除所述切断图形层上方的所述金属氧化物层的方法包括干法刻蚀工艺；所述干法刻蚀工艺的工艺参数包括：刻蚀气体包括卤化物气体和稀释气体。

15、在任选的实施方式中，去除所述切断图形层的方法包括干法刻蚀工艺；所述干法刻蚀工艺的工艺参数包括：刻蚀气体包括氯化物气体和稀释气体。

16、在任选的实施方式中，所述金属氧化物层的材料包括氧化铝、氧化钛、氧化钽、氧化铪、氧化锆或氧化钇中的至少一种。

17、在任选的实施方式中，所述切断图形层的材料包括多晶硅。

18、在任选的实施方式中，将所述第一图形结构转移至所述切断图形层包括：通过多次的光刻、刻蚀和光刻材料层去除步骤的循环执行，在所述切断图形层中形成所述第一图形结构。

19、在任选的实施方式中，所述光刻材料层包括依次设置在所述切断图形层上的旋涂层、底部抗反射层和光刻胶层。

20、在任选的实施方式中，所述膜堆叠结构包括设置在所述衬底上的栅极结构、位于所述栅极结构两侧的源漏外延层、位于所述源漏外延层上的第一介质层、位于所述第一介质层上的覆盖层、位于覆盖层上的第二介质层、位于所述第二介质层上的硬掩膜层，以及位于所述硬掩膜层上的图形转移层；其中，所述覆盖层覆盖所述栅极结构的顶面和所述第一介质层的顶面；所述切断图形层位于所述图形转移层上。

21、在任选的实施方式中，去除所述切断图形层之后，所述方法还包括：

22、在所述图形化金属氧化物层及所述图形转移层上形成具有第二图形结构的图形化光刻材料层；

23、将所述第二图形结构转移至所述图形转移层，去除所述图形化光刻材料层；其中所述图形化金属氧化物层在所述第二图形结构中作为挡块；

24、去除所述图形化金属氧化物层；

25、以所述图形转移层为掩膜刻蚀所述硬掩膜层。

26、第二方面，本发明公开了一种半导体结构，所述半导体结构采用前述的半导体结构的形成方法制得。

27、本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

28、本申请的方法，在切断图形层上形成第一图形结构，并将金属氧化物层填充第一图形结构，去除切断图形层上方的金属氧化物层，以及去除切断图形层后，可形成图形化金属氧化物层，该图形化金属氧化物层与第一图形结构相对应，且图形化金属氧化物层可作为后续的切断金属电极的挡块。由此，本申请在保证器件性能不受影响的前提下，采用金属氧化物填充形成切断挡块（或称切断凸块）形状代替离子注入改性，可以降低生产成本。

29、从而，本申请通过金属氧化物填充、回刻的方式一次性形成多个切断挡块，提高了切断图形层刻蚀选择比的同时，避免了多次采用离子注入材料改性步骤，降低了对光刻材料层材料的要求，简化同时优化了工艺流程，降低了生产成本；而且避免了刻蚀后光刻材料层作为阻挡层不易清洗、易变形的缺点，有利于图形保持，也即图形的形貌较好。

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，所述形成方法包括：

2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，将所述第一图形结构转移至所述切断图形层，而后去除所述光刻材料层的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述切断图形层上形成金属氧化物层，且所述金属氧化物层填充所述第一图形结构的步骤包括：

4.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述切断图形层上方的所述金属氧化物层的方法包括干法刻蚀工艺；所述干法刻蚀工艺的工艺参数包括：刻蚀气体包括卤化物气体和稀释气体。

5.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述切断图形层的方法包括干法刻蚀工艺；所述干法刻蚀工艺的工艺参数包括：刻蚀气体包括氯化物气体和稀释气体。

6.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述金属氧化物层的材料包括氧化铝、氧化钛、氧化钽、氧化铪、氧化锆或氧化钇中的至少一种；

7.根据权利要求1至6任一项所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，将所述第一图形结构转移至所述切断图形层包括：通过多次的光刻、刻蚀和光刻材料层去除步骤的循环执行，在所述切断图形层中形成所述第一图形结构。

8.根据权利要求1至6任一项所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述光刻材料层包括依次设置在所述切断图形层上的旋涂层、底部抗反射层和光刻胶层；

9.根据权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除所述切断图形层之后，所述方法还包括：

10.一种半导体结构，其特征在于，所述半导体结构采用权利要求1至9任一项所述的半导体结构的形成方法制得。