[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：

提供基底，所述基底上形成有多个核心层、以及保形覆盖所述核心层和基底的侧墙材料层，相邻的所述核心层和所述基底围成凹槽，所述凹槽的延伸方向为第一方向，与所述第一方向相垂直的方向为第二方向；

在所述侧墙材料层上形成牺牲层，所述牺牲层内形成有开口，所述开口位于部分所述凹槽的上方，在所述第一方向上，所述开口露出相对应的所述凹槽的部分底部，且在所述第二方向上，所述开口露出所述凹槽两侧的所述核心层的部分顶部；

去除所述开口露出的所述核心层顶部的所述侧墙材料层；

去除所述开口露出的所述核心层顶部的所述侧墙材料层后，至少填充所述牺牲层露出的所述凹槽，形成阻挡层；

形成所述阻挡层后，去除所述牺牲层；

去除所述牺牲层后，以所述阻挡层为掩膜，去除位于所述核心层顶部以及所述凹槽底部的侧墙材料层，形成侧墙层；

形成所述侧墙层后，去除所述核心层；

去除所述核心层的步骤包括：在所述凹槽对应的位置处形成掩膜层，所述掩膜层填充所述凹槽，且覆盖所述凹槽侧壁上的所述侧墙层顶部，所述掩膜层还覆盖所述凹槽和侧墙层正上方的所述阻挡层；以所述掩膜层为掩膜，去除所述掩膜层露出的所述阻挡层；以所述掩膜层为掩膜，去除所述掩膜层露出的所述核心层。

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，去除所述开口露出的所述核心层顶部的所述侧墙材料层的步骤包括：以所述牺牲层为掩膜，采用各向异性干法刻蚀工艺刻蚀所述侧墙材料层；在所述各向异性干法刻蚀工艺的过程中，还去除所述开口露出的所述基底上的所述侧墙材料层。

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，形成所述阻挡层的步骤包括：填充所述开口和凹槽，形成阻挡材料层；回刻蚀所述阻挡材料层，剩余的所述阻挡材料层作为所述阻挡层。

4.如权利要求1或3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述阻挡层的步骤中，所述阻挡层还覆盖所述开口露出的所述核心层的顶部。

5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层中高于所述核心层顶部的部分的厚度为15纳米至20纳米。

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，所述核心层的材料为无定形硅或或无定型碳，所述侧墙材料层的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或碳氮氧化硅。

7.如权利要求1或6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的材料为有机材料。

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，形成所述牺牲层和开口的步骤包括：形成覆盖所述侧墙材料层的有机材料层；在所述有机材料层上形成抗反射涂层；在所述抗反射层上形成图形化的光刻胶层；以所述光刻胶层为掩膜，依次刻蚀所述抗反射涂层和有机材料层，在所述有机材料层内形成所述开口，刻蚀后的剩余所述有机材料层作为牺牲层。

9.如权利要求1或3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为所述阻挡层的材料为氧化硅、低温氧化物或碳氧化硅。

10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，通过无掩膜的方式进行各向异性干法刻蚀，去除位于所述核心层顶部以及所述凹槽底部的侧墙材料层，形成所述侧墙层。

11.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述基底包括衬底、位于所述衬底上的金属层间介质层以及位于所述金属层间介质层上的硬掩膜材料层；去除所述核心层后，所述形成方法还包括：以所述侧墙层和阻挡层为掩膜，图形化所述硬掩膜材料层。