[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110271556.4
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN115084139A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴俊植;高建峰;劉衛(wèi)兵;楊濤;李俊峰;王文武
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所;真芯（北京）半導(dǎo)體有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L27/108
• 分類號: H01L27/108;H01L29/06
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 董李欣

本申請?zhí)峁┮环N半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括：半導(dǎo)體基底；位于所述半導(dǎo)體基底上的復(fù)數(shù)條線形功能部；位于所述線形功能部之間的空氣隙；其中，所述空氣隙由氮化物構(gòu)成的底壁、側(cè)壁和頂壁共同包圍形成，并且所述頂壁具有被金屬間介電層封堵的開口。本申請半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的線形功能部件，其側(cè)壁外除了一層氮化物側(cè)墻外，都有效形成了空氣隙，從而能夠最大限度降低寄生電容；同時，本申請的空氣隙的制備工藝無需通過多重圖形化的工藝進(jìn)行側(cè)墻處理而僅需要沉積一層氮化物后直接在需要形成空氣隙的位置通過光刻等工藝進(jìn)行圖形化處理，工藝簡單，更便于根據(jù)需要形成空氣隙。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法，特別是一種半導(dǎo)體存儲器及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

DRAM(Dynamic Random Access Memory，動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)的主要特性中有與數(shù)據(jù)感應(yīng)裕度(Data Sensing Margin)密切相關(guān)的位線、金屬線等線形功能部的電容特性。雖然DRAM的尺寸不斷縮小，但感應(yīng)裕度必須盡可能保持上一代的水平，為此線形功能部的電容特性也需要繼續(xù)降低。

決定線形功能部的電容特性的主要因素是線形功能部的側(cè)壁的厚度和介電率。現(xiàn)有技術(shù)的線形功能部的側(cè)壁一般采用三層結(jié)構(gòu)，例如SiN/氧化物/SiN三層結(jié)構(gòu)等，為了降低寄生電容，進(jìn)一步選用介電常數(shù)為2.8-2.9的多孔Low-K材料替代傳統(tǒng)的介電常數(shù)在4.0左右的氧化膜。

但現(xiàn)有側(cè)壁的寄生電容仍然較高。考慮到空氣在真空狀態(tài)下介電常數(shù)在1.0左右，因此開發(fā)將側(cè)壁制造空氣隙(Air Gap)的技術(shù)來進(jìn)一步降低寄生電容，然而目前空氣隙的制造過程中，由于金屬線間的節(jié)距往往不同，所以制備的空氣隙的形狀也不穩(wěn)定，并且制備的空氣隙的厚度差異也很大，從而難以充分發(fā)揮空氣隙改善電容特性的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法、一種半導(dǎo)體存儲器及一種電子設(shè)備。

本申請第一方面提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：

半導(dǎo)體基底；

位于所述半導(dǎo)體基底上的復(fù)數(shù)條線形功能部；

位于所述線形功能部之間的空氣隙；

其中，所述空氣隙由氮化物構(gòu)成的底壁、側(cè)壁和頂壁共同包圍形成，并且所述頂壁具有被金屬間介電層封堵的開口。

本申請第二方面提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，包括：

提供半導(dǎo)體基底，在所述半導(dǎo)體基底上形成復(fù)數(shù)條線形功能部；

在所述線形功能部的表面和所述線形功能部之間沉積第一氮化物層；

沉積犧牲模層以填充所述線形功能部之間的空間；

回刻犧牲模層以露出所述第一氮化物層；

沉積第二氮化物層；

圖形化所述第二氮化物層以將所述第二氮化物層開口，從而露出至少部分犧牲模層的表面；

去除至少部分所述犧牲模層；

封堵所述開口以形成空氣隙。

本申請第三方面提供一種電子設(shè)備，包括上述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

本申請與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：

半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的線形功能部件，其側(cè)壁外除了一層氮化物側(cè)墻外，都有效形成了空氣隙，從而能夠最大限度降低寄生電容；同時，本申請的空氣隙的制備工藝無需通過多重圖形化的工藝進(jìn)行側(cè)墻處理而僅需要沉積一層氮化物后直接在需要形成空氣隙的位置通過光刻等工藝進(jìn)行圖形化處理，工藝簡單，更便于根據(jù)需要形成空氣隙。

附圖說明