底部和側(cè)壁表面形成金屬層102 ;采用旋轉(zhuǎn)涂覆工藝(spin-on-coating)形成初始光刻膠層103，所述初始光刻膠層103覆蓋于基底100表面的金屬層102表面，且所述初始光刻膠層103封閉通孔101。
[0042]一般的，在旋轉(zhuǎn)涂覆腔室內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)涂覆工藝，且所述旋轉(zhuǎn)涂覆腔室內(nèi)部的壓強與旋轉(zhuǎn)涂覆腔室外室溫下大氣壓強相等。當通孔101具有較大的縱寬比時，受到旋轉(zhuǎn)涂覆工藝的工藝限制，且在進行旋轉(zhuǎn)涂覆工藝之前，通孔101內(nèi)具有氣體(通孔101內(nèi)氣體壓強與腔室內(nèi)氣體壓強相等)，所述工藝限制以及通孔101內(nèi)氣體產(chǎn)生壓強作用，導致了初始光刻膠層103難以填充滿通孔101 ;在初始光刻膠層103形成后，所述初始光刻膠層103封閉通孔103的一端，且在通孔101內(nèi)具有氣體(所述氣體與腔室內(nèi)氣體相同)。
[0043]請參考圖2，對所述初始光刻膠層103 (請參考圖1)進行軟烘處理、曝光處理、顯影處理以及硬烘處理，形成圖形化的光刻膠層104，且期望所述圖形化光刻膠層104封閉通孔101。
[0044]在烘烤處理腔室內(nèi)進行所述軟烘處理以及硬烘處理。由于軟烘處理以及硬烘處理中存在加熱過程，在加熱過程中通孔101內(nèi)的氣體體積會膨脹，對通孔101上方的初始光刻膠層103底部產(chǎn)生壓強，進而造成位于通孔101上方的初始光刻膠層103發(fā)生形變，使得位于通孔101上方的圖形化的光刻膠層104某些區(qū)域的厚度變得非常薄，甚至某些區(qū)域的圖形化的光刻膠層104斷開，在圖形化的光刻膠層104內(nèi)出現(xiàn)缺口 105。
[0045]當后續(xù)以所述圖形化的光刻膠層104為掩膜對金屬層102進行刻蝕時，由于位于通孔101上方的圖形化的光刻膠層104某些區(qū)域厚度很薄，甚至具有缺口 105，通孔101底部和側(cè)壁的金屬層102也會被刻蝕，造成通孔101底部和側(cè)壁某些區(qū)域的金屬層102厚度很薄甚至被完全刻蝕去除，即形成的再分布層的導電性能差或者出現(xiàn)開路問題，影響半導體結(jié)構(gòu)的電學性能以及可靠性。
[0046]綜合上述分析可知，若通孔101內(nèi)的氣體密度較小，即旋轉(zhuǎn)涂覆腔室內(nèi)的壓強小于腔室外的大氣壓強，則初始光刻膠層103進入通孔101的深度將更深，通孔101上方初始光刻膠層103的厚度變厚，當通孔101內(nèi)氣體體積膨脹對所述初始光刻膠層103產(chǎn)生壓強時，能夠有效的避免初始光刻膠層103發(fā)生形變變得過薄或斷裂。同樣的，若在對初始光刻膠層103進行烘烤處理時，在相同溫度條件下烘烤處理腔室內(nèi)的壓強大于所述烘烤處理腔室外的壓強，所述烘烤處理腔室內(nèi)的氣體對初始光刻膠層103上表面施加向下的壓強，所述向下的壓強與通孔101內(nèi)氣體對初始光刻膠層103下表面施加的向上的壓強幾乎平衡，則也可以避免由于通孔101內(nèi)氣體壓強與烘烤腔室內(nèi)壓強差較大，而造成初始光刻膠層103形變過大的問題。
[0047]為此本發(fā)明提供一種半導體結(jié)構(gòu)的形成方法，提供基底，所述基底內(nèi)形成有通孔；在所述基底表面、通孔底部和側(cè)壁表面形成金屬層；提供光刻處理腔室，所述光刻處理腔室內(nèi)的壓強與光刻處理腔室外的壓強具有壓強差，在所述光刻處理腔室內(nèi)，采用壓強差光刻工藝，在部分金屬層表面形成光刻膠層，所述光刻膠層封閉所述通孔，且所述通孔內(nèi)具有氣體；以所述光刻膠層為掩膜，刻蝕所述金屬層直至暴露出基底表面，剩余的金屬層為再分布層；去除所述光刻膠層。本發(fā)明在光刻處理腔室內(nèi)形成光刻膠層，且所述光刻處理腔室內(nèi)的壓強與光刻處理腔室外的壓強具有壓強差，利用所述壓強差克服通孔內(nèi)氣體體積膨脹而造成的光刻膠層厚度過薄或斷裂的問題，提高形成的光刻膠層的形貌，進而提高再分布層的質(zhì)量，提高半導體結(jié)構(gòu)的可靠性及電學性能。
[0048]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。
[0049]圖3至圖6、圖8至圖10為本發(fā)明另一實施例提供的半導體結(jié)構(gòu)形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實施例相應提供的旋轉(zhuǎn)涂覆裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]請參考圖3，提供基底200 ;在所述基底200表面形成圖形化的掩膜層201，所述圖形化的掩膜層201內(nèi)具有暴露出基底200表面的開口 202。
[0051]所述基底200的材料為單晶硅、單晶鍺、碳化硅、鍺化硅、砷化鎵、絕緣體上的硅或絕緣體上的鍺。
[0052]所述基底200內(nèi)還可以形成有半導體器件，例如，NM0S晶體管、PM0S晶體管、CMOS晶體管、電容器、電阻器或電感器。所述基底200表面還可以形成有若干外延層或界面層以提高半導體結(jié)構(gòu)的電學性能。
[0053]所述基底200表面還可以形成有層間介質(zhì)層，所述層間介質(zhì)層的材料為氧化石圭、氮化硅或氮氧化硅，所述層間介質(zhì)層起到電隔離的作用。
[0054]本實施例以所述基底200的材料為硅為例做示范性說明，后續(xù)形成的通孔為硅通孔。
[0055]所述開口 202的位置和大小定義出后續(xù)形成的通孔的位置和大小。所述圖形化的掩膜層201的材料為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、金屬或光刻膠，所述圖形化的掩膜層201為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。
[0056]本實施例中，所述圖形化的掩膜層201為單層結(jié)構(gòu)，圖形化的掩膜層201的材料為氮化硅。
[0057]作為一個具體實施例，形成圖形化的掩膜層201的工藝步驟包括:在所述基底200表面形成初始掩膜層；在所述初始掩膜層表面形成圖形化的光刻膠層；以所述圖形化的光刻膠層為掩膜，刻蝕所述初始掩膜層，形成具有開口 202的圖形化的掩膜層201 ;去除所述圖形化的光刻膠層。
[0058]請參考圖4，以所述圖形化的掩膜層201 (請參考圖3)為掩膜，沿開口 202 (請參考圖3)刻蝕去除部分厚度的基底200，在所述基底200內(nèi)形成通孔203。
[0059]采用各向異性刻蝕工藝，刻蝕所述基底200形成通孔203。本實施例中，采用交替進行的刻蝕步驟和聚合物沉積步驟，對基底200進行刻蝕。
[0060]所述聚合物沉積步驟在通孔203側(cè)壁形成聚合物層(鈍化層)，使得在刻蝕步驟中，刻蝕工藝對垂直方向的刻蝕速度遠遠大于對通孔203側(cè)壁的刻蝕速度，保護通孔203側(cè)壁不被刻蝕工藝損傷，從而改善通孔203側(cè)壁粗糙度。
[0061]作為一個實施例，所述刻蝕步驟采用的工藝為反應離子刻蝕，所述反應離子刻蝕的工藝參數(shù)為:刻蝕氣體包括s6fs、nf3或sf6中的一種或幾種，刻蝕氣體還包括02，其中，S6Fs、NF3或SF6的流量之和為200sccm至500sccm，02流量為lOOsccm至200sccm，反應腔室壓強為200毫托至600毫托，射頻功率為1000瓦至2500瓦。所述聚合物沉積步驟的工藝參數(shù)為:反應氣體包括C4Hs和02，C4H8的流量為300sccm至600sccm，02流量為lOOsccm至200sccm,反應腔室壓強為300毫托至450毫托。
[0062]本實施例中，所述刻蝕步驟時間為5秒至15秒，所述刻蝕步驟時間大于聚合物沉積步驟時間的5倍，有利于縮短形成通孔203的工藝時間，減小半導體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)周期。
[0063]所述刻蝕步驟和聚合物沉積步驟交替進行，直至形成的通孔203深度滿足要求。
[0064]本實施例中，基底200的材料為硅，則形成的通孔203為硅通孔。
[0065]在本發(fā)明實施例中，通過調(diào)節(jié)刻蝕步驟和聚合物沉積步驟的工藝條件，形成具有理想形貌的通孔203，即形成的通孔203具有垂直于基底200表面的側(cè)壁。在其他實施例中，隨著刻蝕時間的推移，反應副產(chǎn)物(主要為一些聚合物)在通孔203內(nèi)聚積，導致通孔203的特征尺寸(即孔徑)隨刻蝕深度增加而趨于減小，即在垂直界面上形成倒梯形形狀(通孔203的剖面具有上寬下窄的形貌)，形成的通孔203具有倒梯形的截面形貌。
[0066]在形成通孔203后，去除所述圖形化的掩膜層201。采用濕法刻蝕工藝去除所述圖形化的掩膜層201 ;作為一個實施例，所述濕法刻蝕的刻蝕液體為熱磷酸溶液，其中，溶液溫度為120度至200度，溶液中磷酸的質(zhì)量百分比為70%至85%。
[0067]在本發(fā)明其他實施例中，若所述圖形化的掩膜層為光刻膠層或光刻膠層和抗反射涂層的疊層結(jié)構(gòu)，則采用灰化工藝或濕法刻蝕工藝去除所述圖形化的掩膜層。
[0068]請參考圖5，形成覆蓋于所述基底200表面、通孔203底部和側(cè)壁表面的金屬層204。
[0069]所述金屬層204為后續(xù)形成再分布層提供基礎。
[0070]所述金屬層204的材料為Al、Cu、W或Ag中的一種或幾種。本實施例以所述金屬層204的材料為A1為例做示范性說明。
[0071]采用物理氣相沉積或原子層沉積工藝形成所述金屬層204。本實施例中采用濺射工藝形成所述金屬層204。
[0072]在形成金屬層204之前，還可以包括步驟:在所述通孔203底部和側(cè)壁表面形成氧化層，為形成金屬層204提供良好的界面基礎，修復通孔203底部和側(cè)壁表面受到的刻蝕損傷，提高通孔203底部和側(cè)壁表面與金屬層204之間的粘附性。
[0073]請參考圖6，提供光刻處理腔室，所述光刻處理腔室內(nèi)的壓強與光刻處理腔室外的壓強具有壓強差，所述光刻處理腔室包括旋轉(zhuǎn)涂覆腔室，且所述旋轉(zhuǎn)涂覆腔室內(nèi)的壓強小于旋轉(zhuǎn)涂覆腔室外的大氣壓強；在所述旋轉(zhuǎn)涂覆腔室內(nèi)，采用旋轉(zhuǎn)涂覆工藝在所述金屬層204表面形成光刻膠膜205，所述光刻膠膜205封閉所述通孔203 (請參考圖5)，通孔203內(nèi)具有氣體。
[0074]所述光刻膠膜205封閉所述通孔203，且通孔內(nèi)203內(nèi)具有氣體指的是:在形成光刻膠膜205后，通孔203分為填充區(qū)域以及位于填充區(qū)域下方的氣體區(qū)域206，所述填充區(qū)域與氣體區(qū)域206相互貫穿，其中，所述填充區(qū)域被光刻膠膜205填充滿