半导体结构的制作方法及半导体结构技术

本申请提供一种半导体结构的制作方法及半导体结构，涉及半导体技术领域，用于解决半导体结构的寄生电容值较高的技术问题。半导体结构包括位线以及位于位线至少一侧的空气隙，空气隙的侧壁的材质包括含硅化合物，对空气隙的侧壁渗碳处理，空气隙的内侧面形成含碳层；对含碳层靠近空气隙的开口的区域进行氧化处理，生成的氧化物封堵空气隙的开口。利用生成的氧化物封堵空气隙，在空气隙的侧壁生长氧化物而实现对空气隙的自封口，减少了氧化物掉落到空气隙内的概率，从而保证空气隙对寄生电容值的降低效果，以降低半导体结构的寄生电容值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的制作方法及半导体结构


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种半导体结构的制作方法及半导体结构。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展，芯片上的半导体结构的集成度不断提高，各半导体结构之间的间距不断缩小，进而使得半导体结构中相邻的导电器件(例如位线)的间距也不断缩小，导致相邻的导电器件之间的寄生电容值越来越大。随着寄生电容值的增大，相邻的导电器件之间的电容耦合上升，进而导致芯片上的电信号的延迟(电容电阻延迟)，不仅影响芯片的工作频率，还会影响芯片的可靠性。
[0003]相关技术中，通过在导电器件之间设置空气隙，利用空气的介电常数低以降低导电器件之间的寄生电容值。然而，封闭空气隙开口时，封口材料易掉落至空气隙内，导致空气隙降低寄生电容值的效果下降，半导体结构的寄生电容值较高。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本申请实施例提供一种半导体结构的制作方法及半导体结构，用于降低半导体结构的寄生电容值。
[0005]本申请实施例的第一方面提供一种半导体结构的制作方法，所述半导体结构包括位线，以及位于所述位线至少一侧的空气隙，所述空气隙的侧壁的材质包括含硅化合物，所述半导体结构的制作方法包括：
[0006]对所述空气隙的侧壁渗碳处理，所述空气隙的内侧面形成含碳层；
[0007]对所述含碳层靠近所述空气隙的开口的区域进行氧化处理，生成的氧化物封堵在所述空气隙的开口。
[0008]本申请实施例提供的半导体结构的制作方法至少具有如下优点：
>[0009]本申请实施例提供的半导体结构的制作方法中，通过在空气隙的内侧面形成含碳层，且对含碳层靠近空气隙开口的区域进行氧化处理，空气隙的侧壁生长氧化物而对空气隙自封口，减少了氧化物掉落到空气隙内的概率，从而保证空气隙对寄生电容值的降低效果，以降低半导体结构的寄生电容值。
[0010]如上所述的半导体结构的制作方法，所述渗碳处理时的第一温度为70℃
‑
200℃，第一压力为10mTorr
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500mTorr，第一射频功率为1000W
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10000W，第一偏压为50W
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500W。
[0011]如上所述的半导体结构的制作方法，对所述空气隙的侧壁渗碳处理时，利用第一等离子体与所述空气隙的侧壁进行反应，所述第一等离子体包括甲烷、乙烯或者乙炔中的一种或者多种。
[0012]如上所述的半导体结构的制作方法，所述第一等离子体为甲烷，所述甲烷的流量为10sccm
‑
500sccm。
[0013]如上所述的半导体结构的制作方法，所述空气隙的侧壁的材质为氮化硅，所述含
碳层的材质为氮碳化硅。
[0014]如上所述的半导体结构的制作方法，所述第一等离子体以氮气或者氩气为载体，所述氮气或者氩气的流量为10sccm
‑
500sccm。
[0015]如上所述的半导体结构的制作方法，所述氧化处理时的第二温度为10℃
‑
80℃，第二压力为1000mTorr
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20000mTorr，第二射频功率为1000W
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10000W，第二偏压为0W
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50W。
[0016]如上所述的半导体结构的制作方法，对所述含碳层靠近所述空气隙的开口的区域进行氧化处理时，利用第二等离子体与所述含碳层靠近所述空气隙的开口的区域进行反应；所述第二等离子体包括氧化气体和辅助气体，所述氧化气体包括一氧化碳或者二氧化碳中的一种或者多种，所述辅助气体包括硅烷或者乙硅烷中的一种或者多种。
[0017]如上所述的半导体结构的制作方法，所述氧化气体的流量为500sccm
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5000sccm；所述辅助气体为硅烷，所述硅烷的流量为500sccm
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5000sccm。
[0018]如上所述的半导体结构的制作方法，所述第二等离子体以氮气或者氩气为载体，所述氮气或者氩气的流量为10sccm
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500sccm。
[0019]如上所述的半导体结构的制作方法，所述含碳层的材质为氮碳化硅，所述氧化物的材质包括氧化硅、碳氧化硅或者碳氮氧化硅中的一种或者多种。
[0020]如上所述的半导体结构的制作方法，所述空气隙的宽度小于或者等于5nm，且大于等于或者等于1nm，所述含碳层的厚度小于1.5nm。
[0021]如上所述的半导体结构的制作方法，对所述空气隙的侧壁渗碳处理，所述空气隙的内侧面形成含碳层的步骤之前，还包括：在衬底上形成多条间隔设置的位线，以及覆盖所述位线的第一绝缘层，位于相邻的所述位线之间的所述第一绝缘层围合成容纳槽；在所述容纳槽的侧壁上形成牺牲层，以及覆盖所述牺牲层的第二绝缘层；去除位于所述牺牲层背离所述衬底的表面的所述第二绝缘层，以暴露所述牺牲层；去除所述牺牲层，以形成所述空气隙，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层形成所述空气隙的侧壁。
[0022]本申请实施例的第二方面提供一种半导体结构，其包括位线，以及设置在所述位线至少一侧的空气隙；所述空气隙的内侧面形成有含碳层，所述含碳层靠近所述空气隙的开口的区域形成有氧化物，所述氧化物将所述空气隙的开口封堵。
[0023]本申请实施例提供的半导体结构至少具有如下优点：
[0024]本申请实施例提供的半导体结构中，空气隙的内侧面形成含碳层，且含碳层形成有氧化物而对空气隙自封口，减少了氧化物掉落到空气隙内的概率，从而保证空气隙对寄生电容值的降低效果，以降低半导体结构的寄生电容值。
[0025]如上所述的半导体结构，所述含碳层的材质包括氮碳化硅，所述氧化物的材质包括氧化硅、碳氧化硅或者氮碳氧化硅中的一种或者多种。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为相关技术中的半导体结构的结构示意图；
[0028]图2为相关技术中的暴露牺牲层后的结构示意图；
[0029]图3为相关技术中的形成空气隙后的结构示意图；
[0030]图4为相关技术中的形成支撑层后的结构示意图；
[0031]图5为本申请实施例中的形成空气隙的流程图；
[0032]图6为本申请实施例中的部分结构示意图；
[0033]图7为本申请实施例中的形成空气隙后的结构示意图；
[0034]图8为本申请实施例中的半导体结构的制作方法的流程图；
[0035]图9为本申请实施例中的初步形成含碳层的结构示意图；
[0036]图10为本申请实施例中的形成含碳层后的结构示意图；
[0037]图11为本申请实施例中的初步形成氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，所述半导体结构包括位线，以及位于所述位线至少一侧的空气隙，所述空气隙的侧壁的材质包括含硅化合物，所述半导体结构的制作方法包括：对所述空气隙的侧壁渗碳处理，所述空气隙的内侧面形成含碳层；对所述含碳层靠近所述空气隙的开口的区域进行氧化处理，生成的氧化物封堵在所述空气隙的开口。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述渗碳处理时的第一温度为70℃
‑
200℃，第一压力为10mTorr
‑
500mTorr，第一射频功率为1000W
‑
10000W，第一偏压为50W
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500W。3.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，对所述空气隙的侧壁渗碳处理时，利用第一等离子体与所述空气隙的侧壁进行反应，所述第一等离子体包括甲烷、乙烯或者乙炔中的一种或者多种。4.根据权利要求3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第一等离子体为甲烷，所述甲烷的流量为10sccm
‑
500sccm。5.根据权利要求4所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述空气隙的侧壁的材质为氮化硅，所述含碳层的材质为氮碳化硅。6.根据权利要求3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第一等离子体以氮气或者氩气为载体，所述氮气或者氩气的流量为10sccm
‑
500sccm。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述氧化处理时的第二温度为10℃
‑
80℃，第二压力为1000mTorr
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20000mTorr，第二射频功率为1000W
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10000W，第二偏压为0W
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50W。8.根据权利要求1
‑
6任一项所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，对所述含碳层靠近所述空气隙的开口的区域进行氧化处理时，利用第二等离子体与所述含碳层靠近所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郗宁，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：