[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：提供基底，基底上形成有多个图形化的初始目标结构；形成覆盖基底和初始目标结构的填充层；在填充层上形成第一硬掩膜材料层；在第一硬掩膜材料层上形成多个图形化的光刻胶层，光刻胶层位于初始目标结构的顶部上方；以图形化的光刻胶层为掩膜，图形化第一硬掩膜材料层，形成第一硬掩膜层；将第一硬掩膜层的图形，通过填充层传递至所述初始目标结构中，形成目标结构。本发明有利于减小光刻胶层的表面粗糙度较大对图形传递精度的影响，并有利于形成表面粗糙度较小的目标结构，从而使得目标结构的侧壁垂直度较高、表面质量较好，进而有利于提高半导体结构的性能。

技术领域

本发明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。

背景技术

在半导体器件制造的工艺中，通常利用各图形化工艺将掩膜版上的图形转移到衬底上。

例如，通过对绝缘体上硅中的顶层硅进行刻蚀，形成具有一定宽度的硅线层，在硅线层顶部及四周覆盖二氧化硅绝缘层，形成半导体器件。由于硅与二氧化硅具有不同的折射率，硅的折射率(约3.5)大于二氧化硅(约1.45)的折射率，当硅线层被二氧化硅包围时该半导体器件形成波导，能够用于传输光或光信号。

然而，在半导体器件的制造过程中，不可避免的会存在一些问题，从而影响到最终形成的半导体器件的性能，例如，导致波导传输的损失。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，提高半导体结构的性能。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，所述基底上形成有多个图形化的初始目标结构；形成覆盖所述基底和初始目标结构的填充层；在所述填充层上形成第一硬掩膜材料层；在所述第一硬掩膜材料层上形成图形化的光刻胶层，所述光刻胶层位于所述初始目标结构的顶部上方；以所述图形化的光刻胶层为掩膜，图形化所述第一硬掩膜材料层，形成第一硬掩膜层；将所述第一硬掩膜层的图形，通过所述填充层传递至所述初始目标结构中，形成目标结构。

本发明实施例还提供了一种半导体结构。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例提供的形成方法中，在所述填充层和光刻胶层之间形成第一硬掩膜材料层，所述第一硬掩膜材料层为硬掩膜材料，硬度较大，则图形化所述第一硬掩膜材料层形成的第一硬掩膜层侧壁的粗糙度较小，相比于仅通过光刻胶层向所述初始目标结构中传递图形的方案，本发明实施例中，通过光刻胶层向所述第一硬掩膜材料层传递图形，再通过形成的第一硬掩膜层向所述初始目标结构中传递图形，所述第一硬掩膜层的表面粗糙度较小，有利于减小所述光刻胶层的表面粗糙度对图形传递精度的影响，并有利于形成表面粗糙度较小的所述目标结构，从而使得所述目标结构的侧壁垂直度较高、表面质量较好，进而有利于提高所述半导体结构的性能。

可选方案中，形成所述填充层后，在所述填充层上形成第一硬掩膜材料层之前，还包括：形成覆盖所述填充层的第二硬掩膜材料层，其中，所述第二硬掩膜材料层的应力小于所述第一硬掩膜材料层的应力；所述第二硬掩膜材料层的应力小于所述第一硬掩膜材料层的应力，有利于减小所述第一硬掩膜材料层较大应力对初始目标结构的影响。

可选方案中，图形化所述第二硬掩膜材料层的步骤中，在所述第二硬掩膜材料层中形成开口，开口位于部分厚度的所述第二硬掩膜材料层中，也就是说，所述开口底部还保留有剩余部分厚度的第二硬掩膜材料层作为第二硬掩膜层，后续还需要去除所述第一硬掩膜层，则所述第二硬掩膜层还用于在去除所述第一硬掩膜层的过程中，对所述填充层起到保护作用，从而减小对所述填充层的损伤，有利于后续通过所述填充层向所述初始目标结构中传递图形。