[发明专利]半导体结构的形成方法

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：

提供衬底；

在衬底的部分表面形成牺牲层和第一掩膜层，所述第一掩膜层位于所述牺牲层表面，且所述第一掩膜层的表面具有第一粗糙度；

去除所述第一掩膜层底部的部分牺牲层，使所述第一掩膜层悬空于衬底上方；

在去除牺牲层之后，对所述第一掩膜层进行退火，使所述第一掩膜层的表面具有第二粗糙度，所述第二粗糙度小于第一粗糙度；

在对所述第一掩膜层进行退火之后，在衬底表面形成第二掩膜材料膜，所述第二掩膜材料膜包围所述第一掩膜层，所述第二掩膜材料膜的表面高于或齐平于所述第一掩膜层的底部表面；

刻蚀所述第二掩膜材料膜，直至暴露出衬底表面为止，并以所述第一掩膜层为掩膜，在第一掩膜层和衬底之间形成第二掩膜层；

以所述第一掩膜层和第二掩膜层为掩膜，刻蚀所述衬底。

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，所述退火工艺的工艺参数包括：退火气体为氢气、氮气或惰性气体中的一种或多种，温度为650摄氏度～1200摄氏度，气压为5毫托～1大气压，时间为5秒～1小时。

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，所述退火工艺的次数为1次或多次。

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，所述牺牲层相对于第一掩膜层具有第一刻蚀选择比，且所述第一刻蚀选择比大于或等于4。

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，所述第二掩膜层相对于第一掩膜层具有第二刻蚀选择比，且所述第二刻蚀选择比大于或等于3。

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，所述牺牲层的材料为底层抗反射材料、碳、硅或氧化硅。

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，所述第一掩膜层的材料为氧化硅、氮化硅、硅锗、硅、氮化钛或钛。

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，所述第二掩膜层的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、硅锗、硅、底层抗反射材料或碳。

9.如权利要求6或8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述底层抗反射材料包括氮化硅、氮氧化硅或有机底层抗反射材料。

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，所述第一掩膜层的数量大于或等于1；当所述第一掩膜层的数量大于1时，若干第一掩膜层之间相互分立，相邻第一掩膜层之间的距离为10纳米～50纳米，所述第一掩膜层的宽度为10纳米～50纳米。

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，所述牺牲层和第一掩膜层的形成方法包括：在衬底表面形成牺牲膜；在所述牺牲膜表面形成第一掩膜材料膜；在第一掩膜材料膜表面形成图形化层，所述图形化层暴露出部分第一掩膜材料膜表面；以所述图形化层为掩膜，刻蚀所述第一掩膜材料膜和牺牲膜，直至暴露出衬底表面为止，形成牺牲层和第一掩膜层；在所述刻蚀工艺之后，去除所述图形化层。

12.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述图形化层为光刻胶层，所述图形化层的形成工艺包括：在第一掩膜材料膜表面形成光刻胶膜；对所述光刻胶膜进行光刻显影，并暴露出部分第一掩膜材料膜表面，使所述光刻胶膜图形化，形成光刻胶层。

13.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述图形化层的材料与牺牲膜和第一掩膜材料膜的材料不同，所述图形化层的形成工艺为多重图形化掩膜工艺。