[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110894805.5
• 申請(qǐng)日: 2021-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN113539954B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申松梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L23/528;H01L23/532
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 孫靜;臧建明

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法，涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，用于解決半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)寄生電容較高的技術(shù)問題。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法包括：在基礎(chǔ)層上形成絕緣結(jié)構(gòu)，絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有多個(gè)間隔設(shè)置的第一容納槽，多個(gè)第一容納槽之間設(shè)有空氣槽，空氣槽與第一容納槽間隔設(shè)置；形成覆蓋絕緣結(jié)構(gòu)、第一容納槽的側(cè)壁和槽底的第一支撐層，第一支撐層將空氣槽封閉，第一容納槽內(nèi)的第一支撐層圍合成第二容納槽；沿第二容納槽刻蝕第二容納槽的槽底，第二容納槽暴露基礎(chǔ)層；在第二容納槽內(nèi)形成導(dǎo)線，導(dǎo)線填充在第二容納槽中且與基礎(chǔ)層相接觸。通過在導(dǎo)線之間的絕緣結(jié)構(gòu)中形成空氣隙，空氣隙可以降低絕緣結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)，從而降低了導(dǎo)線之間的寄生電容。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，芯片上的半導(dǎo)體器件的集成度不斷提高，各半導(dǎo)體器件之間的間距不斷縮小，進(jìn)而使得半導(dǎo)體器件中相鄰的導(dǎo)電器件(例如導(dǎo)線)的間距也不斷縮小。參考圖1，相鄰的導(dǎo)線810以及位于導(dǎo)線810之間的絕緣結(jié)構(gòu)300形成寄生電容，寄生電容與絕緣結(jié)構(gòu)300的介電常數(shù)成正比，與兩導(dǎo)線810之間的距離成反比。隨著導(dǎo)線810的間距的縮小，寄生電容不斷增大，進(jìn)而導(dǎo)致芯片上的電信號(hào)的延遲，影響芯片的工作頻率。

相關(guān)技術(shù)中，通常采用低介電常數(shù)(low-k)材質(zhì)的絕緣材料，以降低寄生電容。然而，低介電常數(shù)材質(zhì)的絕緣材料易出現(xiàn)過刻蝕現(xiàn)象，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的性能較差。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法，用于降低半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的寄生電容，提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的性能。

第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其包括：在基礎(chǔ)層上形成絕緣結(jié)構(gòu)，所述絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有多個(gè)間隔設(shè)置的第一容納槽，多個(gè)所述第一容納槽之間設(shè)有空氣槽，且所述空氣槽與所述第一容納槽間隔設(shè)置；

形成覆蓋所述絕緣結(jié)構(gòu)、所述第一容納槽的側(cè)壁和槽底的第一支撐層，所述第一支撐層將所述空氣槽封閉，所述第一容納槽內(nèi)的所述第一支撐層圍合成第二容納槽；

沿所述第二容納槽刻蝕所述第二容納槽的槽底，以使所述第二容納槽暴露所述基礎(chǔ)層；

在所述第二容納槽內(nèi)形成導(dǎo)線，所述導(dǎo)線填充在所述第二容納槽中且與所述基礎(chǔ)層相接觸。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本申請(qǐng)實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法中，在絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個(gè)第一容納槽之間設(shè)有空氣槽，且空氣槽與第一容納槽間隔設(shè)置，并通過第一支撐層將空氣槽封閉，使得形成在第一容納槽內(nèi)的導(dǎo)線之間的具有空氣隙，通過空氣隙降低兩個(gè)導(dǎo)線之間的結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)，進(jìn)而降低了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的寄生電容，提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的性能。

如上所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法中，所述空氣槽貫穿所述絕緣結(jié)構(gòu)。

如上所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法中，所述空氣槽的寬度為3-5nm。

如上所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法中，所述絕緣結(jié)構(gòu)包括第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層設(shè)有多個(gè)間隔設(shè)置的所述空氣槽，多個(gè)所述第一容納槽貫穿所述第一介質(zhì)層，且每個(gè)所述第一容納槽位于相鄰的兩個(gè)所述空氣槽之間。

如上所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法中，所述絕緣結(jié)構(gòu)包括第一介質(zhì)層和覆蓋所述第一介質(zhì)層的第二支撐層，所述第一介質(zhì)層和所述第二支撐層的材質(zhì)均為絕緣材料。