半导体器件的制备方法及半导体器件技术

本申请提供一种半导体器件的制备方法及半导体器件。该制备方法包括：提供基底；在基底上形成沿第一方向延伸的多个第一结构；在第一结构的侧面形成牺牲层；在牺牲层的侧面形成外部间隔层；去除部分外部间隔层得到图案化的外部间隔层，以暴露出部分牺牲层；去除牺牲层，以于图案化的外部间隔层及第一结构之间形成空气间隙。上述制备方法可使牺牲层完整去除，并提高空气间隙周围的表面的均匀性。提高空气间隙周围的表面的均匀性。提高空气间隙周围的表面的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件的制备方法及半导体器件


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种半导体器件的制备方法及半导体器件。

技术介绍

[0002]随着半导体器件集成度的提高，半导体器件内部结构尺寸逐渐缩小且分布密度逐渐增大。然而，结构分布密度越大，结构之间的间距越小，针对于导电结构，越容易造成介质的电击穿或形成寄生电容。因此如何对相邻导电结构进行有效的电隔离，成为目前半导体器件制备工艺关注的重点。
[0003]目前，通常会在导电结构两侧形成空气间隔层，通过空气间隔层降低相邻结构之间的寄生电容，提高相邻结构之间的电隔离效果。在具体的半导体器件制备工艺中，一般是在导电结构侧面形成牺牲层，再使用高选择比的干法清洗机台刻蚀牺牲层来形成空气间隔层。由于所需的空气间隔层的宽度很窄，通常不超过5nm，在实际的制备过程中很难通过刻蚀完全移除牺牲层，且刻蚀剂对牺牲层的刻蚀并不均匀，容易导致所形成的空气间隔层的表面均匀性差，从而降低空气间隔层的电隔离效果，影响半导体器件的电性性能。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对传统的形成空气间隔层的方法，刻蚀难度大且刻蚀均匀性差导致空气间隔层的电隔离效果表现不一的问题，提供另一种半导体器件的制备方法。
[0005]一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：
[0006]提供基底；
[0007]在所述基底上形成沿第一方向延伸的多个第一结构；
[0008]在所述第一结构的侧面形成牺牲层；
[0009]在所述牺牲层的侧面形成外部间隔层；
[0010]去除部分所述外部间隔层得到图案化的外部间隔层，以暴露出部分所述牺牲层；
[0011]去除所述牺牲层，以于所述图案化的外部间隔层及所述第一结构之间形成空气间隙。
[0012]上述半导体器件的制备方法，先在基底上的第一结构的侧面形成牺牲层，再在牺牲层的侧面形成外部间隔层，接着去除部分外部间隔层得到图案化的外部间隔层，以暴露出部分牺牲层，最后去除牺牲层，即可在图案化的外部间隔层和第一结构之间形成空气间隙。因此，本申请通过暴露出部分牺牲层，有利于使牺牲层直接与外界反应而得以完整去除，进而形成宽度很小的空气间隙，可以避免传统技术中因牺牲层太窄而难以去除的问题，同时由于无需通过刻蚀去除牺牲层，可提高空气间隙周围的表面的均匀性，避免因刻蚀导致的空气间隙周围的表面均匀性差的问题。
[0013]在其中一个实施例中，所述第一结构包括导电结构和位于所述导电结构侧面的隔离侧墙，所述隔离侧墙远离所述导电结构的侧面形成有所述牺牲层。
[0014]在其中一个实施例中，所述在所述第一结构的侧面形成牺牲层，包括：通过沉积工艺在所述基底和所述第一结构所暴露的表面形成牺牲层；对所述牺牲层进行回刻，形成位于所述第一结构侧面的牺牲层。
[0015]在其中一个实施例中，所述第一结构还包括位于所述导电结构上的硬掩模结构；
[0016]所述对所述牺牲层进行回刻，形成位于所述第一结构侧面的牺牲层，包括：
[0017]对所述牺牲层进行第一次刻蚀，使第一次刻蚀后的牺牲层的顶面与所述导电结构的顶面齐平，或高于所述导电结构顶面且低于所述硬掩模结构顶面；
[0018]通过沉积工艺在该第一次刻蚀后的牺牲层顶面和所述硬掩模结构所暴露的表面形成内部间隔层；
[0019]对所述内部间隔层进行刻蚀，去除位于该第一次刻蚀后的牺牲层顶面的部分所述内部间隔层和所述硬掩模结构顶面的所述内部间隔层，形成位于所述硬掩模结构侧面的内部间隔层；
[0020]以第一次刻蚀后的内部间隔层为掩膜对所述牺牲层进行第二次刻蚀，形成位于所述第一结构侧面的牺牲层。
[0021]在其中一个实施例中，所述去除部分所述外部间隔层得到图案化的外部间隔层，以暴露出部分所述牺牲层，包括：
[0022]通过沉积工艺在所述多个第一结构之间形成填充介质层；
[0023]通过研磨工艺去除所述外部间隔层顶面上方的所述填充介质层，使所述填充介质层的顶面与所述外部间隔层的顶面齐平；
[0024]在所述外部间隔层和所述填充介质层上形成掩膜层和光阻层，对所述光阻层进行曝光显影以形成沿第二方向延伸的图案化光阻层，基于所述图案化光阻层对所述掩膜层进行刻蚀，以形成沿第二方向延伸的图案化掩膜层；
[0025]以所述图案化掩膜层为掩膜对所述外部间隔层和所述填充介质层进行刻蚀，去除部分所述外部间隔层和部分所述填充介质层，得到所述图案化的外部间隔层。
[0026]在其中一个实施例中，所述牺牲层包括碳氢化合物层，所述去除所述牺牲层，包括：通过灰化工艺去除所述牺牲层。
[0027]在其中一个实施例中，所述方法还包括：在基底内形成沿第二方向延伸的多个第二结构，所述第二结构包括沿所述第二方向延伸的埋入式字线，及形成于所述埋入式字线上的字线保护结构。
[0028]在其中一个实施例中，所述导电结构包括沿所述第一方向延伸的位线，所述位线上形成有位线保护结构。
[0029]在其中一个实施例中，所述沉积工艺包括原子层沉积工艺。
[0030]在其中一个实施例中，所述去除所述牺牲层，以形成所述空气间隙之后，还包括：于所述多个第一结构之间形成多个存储节点接触结构，所述存储节点接触结构与所述基底相接触，所述空气间隙位于所述存储节点接触结构和所述第一结构之间。
[0031]在其中一个实施例中，所述于所述多个第一结构之间形成多个存储节点接触结构，包括：
[0032]去除所述填充介质层；
[0033]对部分所述基底进行刻蚀，以于相邻的所述第一结构之间形成多个凹陷的基底接
触孔；
[0034]通过外延工艺在所述基底上形成外延层，所述外延层至少填满所述基底接触孔；
[0035]对所述外延层进行回刻，以形成多个所述存储节点接触结构，所述存储节点接触结构的顶面低于所述第一结构的顶面。
[0036]在其中一个实施例中，所述形成多个存储节点接触结构中，在所述去除所述填充介质层之前，还包括：通过沉积工艺在所述填充介质层之间形成节点间隔层，所述节点间隔层覆盖所述填充介质层的顶面；对所述节点间隔层进行回刻，使所述节点间隔层的顶面与所述填充介质层的顶面齐平。
[0037]在其中一个实施例中，所述对所述外延层进行回刻之后，还包括：对所述图案化的外部间隔层进行刻蚀，使所述图案化的外部间隔层的顶面为倾斜面。
[0038]本申请还提供一种半导体器件。
[0039]一种半导体器件，包括：
[0040]基底；
[0041]多个第一结构，形成在所述基底上且沿第一方向延伸；
[0042]图案化的外部间隔层，形成于所述第一结构两侧的部分区域，所述图案化的外部间隔层与所述第一结构之间具有空气间隙；
[0043]其中，所述图案化的外部间隔层包括多个外部间隔块，所述多个外部间隔块沿所述第一方向间隔分布于所述基底。
[0044]上述半导体器件，在第一结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：提供基底；在所述基底上形成沿第一方向延伸的多个第一结构；在所述第一结构的侧面形成牺牲层；在所述牺牲层的侧面形成外部间隔层；去除部分所述外部间隔层得到图案化的外部间隔层，以暴露出部分所述牺牲层；去除所述牺牲层，以于所述图案化的外部间隔层及所述第一结构之间形成空气间隙。2.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述第一结构包括导电结构和位于所述导电结构侧面的隔离侧墙，所述隔离侧墙远离所述导电结构的侧面形成有所述牺牲层。3.根据权利要求2所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述在所述第一结构的侧面形成牺牲层，包括：通过沉积工艺在所述基底和所述第一结构所暴露的表面形成牺牲层；对所述牺牲层进行回刻，形成位于所述第一结构侧面的牺牲层。4.根据权利要求3所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述第一结构还包括位于所述导电结构上的硬掩模结构；所述对所述牺牲层进行回刻，形成位于所述第一结构侧面的牺牲层，包括：对所述牺牲层进行第一次刻蚀，使第一次刻蚀后的牺牲层的顶面与所述导电结构的顶面齐平，或高于所述导电结构顶面且低于所述硬掩模结构顶面；通过沉积工艺在该第一次刻蚀后的牺牲层顶面和所述硬掩模结构所暴露的表面形成内部间隔层；对所述内部间隔层进行刻蚀，去除位于该第一次刻蚀后的牺牲层顶面的部分所述内部间隔层和所述硬掩模结构顶面的所述内部间隔层，形成位于所述硬掩模结构侧面的内部间隔层；以第一次刻蚀后的内部间隔层为掩膜对所述牺牲层进行第二次刻蚀，形成位于所述第一结构侧面的牺牲层。5.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述去除部分所述外部间隔层得到图案化的外部间隔层，以暴露出部分所述牺牲层，包括：通过沉积工艺在所述多个第一结构之间形成填充介质层；通过研磨工艺去除所述外部间隔层顶面上方的所述填充介质层，使所述填充介质层的顶面与所述外部间隔层的顶面齐平；在所述外部间隔层和所述填充介质层上形成掩膜层和光阻层，对所述光阻层进行曝光显影以形成沿第二方向延伸的图案化光阻层，基于所述图案化光阻层对所述掩膜层进行刻蚀，以形成沿第二方向延伸的图案化掩膜层；以所述图案化掩膜层为掩膜对所述外部间隔层和所述填充介质层进行刻蚀，去除部分所述外部间隔层和部分所述填充介质层，得到所述图案化的外部间隔层。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述牺牲层包括碳氢化合物层，所述去除所述牺牲层，包括：通过灰化工艺去除所述牺牲层。
7.根据权利要求1
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5任一项所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：在基底内形成沿第二方向延伸的多个第二结构，所述第二结构包括沿所述第二方向延伸的埋入式字线，及形成于所述埋入式字线上的字线保护结构。8.根据权利要求2
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5任一项所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述导电结构包括沿所述第一方向延伸的位线，所述位线上形成有位线保护结构。9....

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