半导体结构及其制造方法、存储器技术

本申请提供一种半导体结构及其制造方法、存储器，所述制造方法包括：提供衬底，所述衬底具有沿第一方向延伸的若干相互平行的栅结构；所述第一方向平行于所述衬底的表面；在相邻的所述栅结构之间形成沿第一方向延伸的若干相互平行的第一沟槽；在所述第一沟槽中形成预设深度的牺牲层；所述预设深度小于或等于所述第一沟槽的深度；形成覆盖所述牺牲层的阻挡层；从所述第一沟槽在所述第一方向上的至少一个开口位置去除所述牺牲层，形成空气间隙。形成空气间隙。形成空气间隙。

Semiconductor structure and its manufacturing method, memory

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制造方法、存储器


[0001]本申请涉及半导体
，具体是涉及一种半导体结构及其制造方法、存储器。

技术介绍

[0002]随着当今科学技术的不断发展，半导体器件被广泛地应用于各种电子设备和电子产品。其中，半导体器件集成度的提高，使得关键尺寸(Critical Dimension，CD)不断地缩小，与之相关的各项制造工艺也有了更高的要求。
[0003]随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)作为一种易失性存储器，是计算机中常用的半导体存储器件。随机存取存储器中具有密集排布的导电结构，而随着相邻导电结构之间距离的减小，会使得导电结构之间的寄生电容值增大，电容耦合上升，进而导致半导体器件中的电信号的延迟，如电容电阻延迟，最终影响半导体器件的性能。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供了一种半导体结构及其制造方法、存储器。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种半导体结构的制造方法，所述方法包括：
[0006]提供衬底，所述衬底具有沿第一方向延伸的若干相互平行的栅结构；所述第一方向平行于所述衬底的表面；
[0007]在相邻的所述栅结构之间形成沿第一方向延伸的若干相互平行的第一沟槽；
[0008]在所述第一沟槽中形成预设深度的牺牲层；所述预设深度小于或等于所述第一沟槽的深度；
[0009]形成覆盖所述牺牲层的阻挡层；
[0010]从所述第一沟槽在所述第一方向上的至少一个开口位置去除所述牺牲层，形成空气间隙(Air Gap)。
[0011]在一些实施例中，所述从所述第一沟槽在所述第一方向上的至少一个开口位置去除所述牺牲层，形成空气间隙，包括：
[0012]从所述衬底的表面或背面形成连通至所述牺牲层的至少一个开口；
[0013]从所述至少一个开口中去除所述牺牲层，形成空气间隙。
[0014]在一些实施例中，所述从所述衬底的表面或背面形成连通至所述牺牲层的至少一个开口，包括：
[0015]从所述衬底的表面或背面，对所述第一沟槽在所述第一方向上的至少一端进行刻蚀，暴露至少部分所述牺牲层，以形成至少一个开口。
[0016]在一些实施例中，所述从所述衬底的表面或背面形成连通至所述牺牲层的至少一个开口，包括：
[0017]从所述衬底的表面或背面，对所述第一沟槽在所述第一方向上的多个位置进行刻蚀，暴露至少部分所述牺牲层，以形成间隔设置的多个开口。
[0018]在一些实施例中，所述方法还包括：
[0019]形成覆盖所述第一沟槽内壁的保护层；
[0020]所述在所述第一沟槽中形成预设深度的牺牲层包括：
[0021]在内壁覆盖有所述保护层的所述第一沟槽中形成所述牺牲层。
[0022]在一些实施例中，所述在所述第一沟槽中形成预设深度的牺牲层，包括：
[0023]在所述第一沟槽中填充牺牲材料，直至所述牺牲材料覆盖所述衬底的表面；
[0024]从所述衬底的表面去除部分所述牺牲材料，保留所述第一沟槽内预设深度的牺牲材料，以形成所述牺牲层。
[0025]在一些实施例中，所述形成覆盖所述牺牲层的阻挡层，包括：
[0026]在形成有所述牺牲层的所述第一沟槽中填充阻挡材料，直至所述阻挡材料覆盖所述衬底的表面；
[0027]对所述衬底表面的所述阻挡材料进行平坦化处理，保留的所述阻挡材料为所述阻挡层。
[0028]在一些实施例中，所述方法还包括：
[0029]在所述衬底中形成沿所述第一方向延伸的若干相互平行的第二沟槽；
[0030]在所述第二沟槽的底部形成介质层；
[0031]形成覆盖于所述第二沟槽的侧壁并沿所述第一方向延伸的字线结构；
[0032]在形成有所述介质层和所述字线结构的所述第二沟槽中填充隔离材料，形成填充层；
[0033]所述介质层、所述字线结构和所述填充层构成所述栅结构。
[0034]在一些实施例中，所述形成覆盖于所述第二沟槽的侧壁并沿所述第一方向延伸的字线结构，包括：
[0035]形成覆盖于所述第二沟槽相对的两个侧壁上的栅氧化层；
[0036]形成覆盖于所述栅氧化层上的栅电极。
[0037]另一方面，本申请实施例还提供了一种半导体结构，所述半导体结构包括：
[0038]衬底；
[0039]位于所述衬底中且沿第一方向延伸的若干相互平行的栅结构；所述第一方向平行于所述衬底的表面；
[0040]位于相邻的所述栅结构之间且沿第一方向延伸的若干相互平行的隔离结构；所述隔离结构中具有沿所述第一方向延伸的空气间隙，和覆盖在所述空气间隙上的阻挡层。
[0041]在一些实施例中，所述隔离结构还包括：
[0042]保护层，位于所述隔离结构的内壁；所述保护层和所述阻挡层包围构成的空间为所述空气间隙。
[0043]在一些实施例中，所述栅结构包括：
[0044]介质层，位于所述栅结构的底部；
[0045]字线结构，覆盖于所述栅结构的侧壁并沿所述第一方向延伸；
[0046]填充层，位于所述栅结构内；所述填充层分隔位于所述栅结构相对的两个侧壁上的所述字线结构。
[0047]在一些实施例中，所述字线结构包括：
[0048]覆盖于所述栅结构相对的两个侧壁上的栅氧化层；
[0049]覆盖于所述栅氧化层上的栅电极。
[0050]在一些实施例中，在垂直于所述衬底的表面的方向上，所述隔离结构的深度小于或等于所述栅结构的深度，所述隔离结构的底部低于所述栅电极的下端。
[0051]在一些实施例中，在垂直于所述衬底的表面的方向上，所述空气间隙的顶部高于或平齐于所述栅电极的上端，所述空气间隙的底部低于或平齐于所述栅电极的下端。
[0052]本申请实施例还提供了一种存储器，包括：
[0053]上述任一半导体结构；其中，所述栅结构和所述隔离结构之间的部分所述衬底构成晶体管的沟道柱；
[0054]存储电容，位于所述衬底的表面；
[0055]位线结构，位于所述衬底的背面；所述存储电容通过所述沟道柱连接至所述位线结构。
[0056]本申请实施例提供的半导体结构的制造方法，在相邻的栅结构之间的第一沟槽中形成预设深度的牺牲层，然后通过第一沟槽在第一方向上的至少一个开口去除牺牲层，形成空气间隙。如此，一方面，通过形成预设深度的牺牲层，使得空气间隙的位置、大小可控，并具有良好的均一性(Uniformity)；另一方面，可以降低空气间隙的封口工艺难度，解决了高集成度的半导体器件中寄生电容较大的问题。
附图说明
[0057]图1为本申请实施例提供的一种半导体结构的制造方法的步骤流程图；
[0058]图2A至图2I为本申请实施例提供的一种半导体结构的制造方法的工艺过程示意图；
[0059]图3A至图3E为本申请实施例提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，所述方法包括：提供衬底，所述衬底具有沿第一方向延伸的若干相互平行的栅结构；所述第一方向平行于所述衬底的表面；在相邻的所述栅结构之间形成沿第一方向延伸的若干相互平行的第一沟槽；在所述第一沟槽中形成预设深度的牺牲层；所述预设深度小于或等于所述第一沟槽的深度；形成覆盖所述牺牲层的阻挡层；从所述第一沟槽在所述第一方向上的至少一个开口位置去除所述牺牲层，形成空气间隙。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述第一沟槽在所述第一方向上的至少一个开口位置去除所述牺牲层，形成空气间隙，包括：从所述衬底的表面或背面形成连通至所述牺牲层的至少一个开口；从所述至少一个开口中去除所述牺牲层，形成空气间隙。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述衬底的表面或背面形成连通至所述牺牲层的至少一个开口，包括：从所述衬底的表面或背面，对所述第一沟槽在所述第一方向上的至少一端进行刻蚀，暴露至少部分所述牺牲层，以形成至少一个开口。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述衬底的表面或背面形成连通至所述牺牲层的至少一个开口，包括：从所述衬底的表面或背面，对所述第一沟槽在所述第一方向上的多个位置进行刻蚀，暴露至少部分所述牺牲层，以形成间隔设置的多个开口。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：形成覆盖所述第一沟槽内壁的保护层；所述在所述第一沟槽中形成预设深度的牺牲层包括：在内壁覆盖有所述保护层的所述第一沟槽中形成所述牺牲层。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第一沟槽中形成预设深度的牺牲层，包括：在所述第一沟槽中填充牺牲材料，直至所述牺牲材料覆盖所述衬底的表面；从所述衬底的表面去除部分所述牺牲材料，保留所述第一沟槽内预设深度的牺牲材料，以形成所述牺牲层。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成覆盖所述牺牲层的阻挡层，包括：在形成有所述牺牲层的所述第一沟槽中填充阻挡材料，直至所述阻挡材料覆盖所述衬底的表面；对所述衬底表面的所述阻挡材料进行平坦化处理，保留的所述阻挡材料为所述阻挡层。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述衬底中形成沿所述第一方向延伸的若干相...

【专利技术属性】
技术研发人员：华文宇，刘藩东，胡宽，汪亚，崔胜奇，
申请(专利权)人：芯盟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：