半导体结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种半导体结构，衬底上形成有通过开口隔开的若干金属线，所述金属线的上方形成有介质层，所述金属线上方的部分支撑所述介质层，以使所述介质层对应所述开口的悬空部悬空，所述介质层的所述悬空部中还形成有沟槽；遮盖层覆盖所述介质层上并遮盖所述沟槽的槽口，以封闭所述沟槽，并在相邻的所述金属线之间形成空气隙以在相邻的所述金属线之间形成空气隙，空气隙降低了相邻的所述金属线之间的寄生电容，从而降低了信号传输中的寄生效应，且由于所述空气隙是通过去除牺牲层及遮盖所述沟槽的槽口而形成的，所以在所述金属线之间开口尺寸较大的时也可以实现较大尺寸的空气隙，从而进一步降低了信号传输中的寄生效应。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构
本技术涉及半导体制造工艺，尤其涉及一种半导体结构。
技术介绍
目前，半导体集成电路通常都会通过图形化的金属在其表面形成布线层，布线层是由若干用于信号传输的金属线构成的，相邻金属线之间具有间隙。随着半导体集成电路器件集成密度的快速增加，特别是在一些复杂的集成电路中，由于金属线之间存在寄生效应，会对信号传输产生延迟(τ＝RC)，导致半导体集成电路的性能降低。如何降低金属线之间寄生效应的影响成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种半导体结构，以解决金属线之间因为寄生效应而导致的集成电路性能下降的问题。为了达到上述目的，本技术提供了一种半导体结构，包括：衬底；多条金属线，形成在所述衬底上，并且相邻的所述金属线之间通过开口隔开；介质层，形成在所述金属线的上方，所述金属线上方的部分支撑所述介质层，以使所述介质层对应所述开口的悬空部悬空，所述介质层的所述悬空部中还形成有沟槽；以及，遮盖层，覆盖所述介质层上并遮盖所述沟槽的槽口，以封闭所述沟槽，并在相邻的所述金属线之间形成空气隙。可选的，所述开口的数量为多个，且至少两个所述开口的横截面宽度不同。可选的，所述半导体结构还包括保护层，形成在所述衬底上并覆盖所述开口的侧壁和底壁，所述保护层还延伸覆盖所述金属线。可选的，在垂直于所述沟槽深度的方向上，所述空气隙的横截面宽度与所述开口的横截面宽度相差两倍所述保护层的厚度。可选的，所述沟槽的槽口尺寸小于所述开口的开口尺寸，以使所述遮盖层遮盖所述沟槽的槽口并且未完全填充所述开口。可选的，在垂直于所述沟槽深度的方向上，所述沟槽的横截面宽度介于50nm-100nm，所述开口的横截面宽度介于200nm-400nm。在本技术提供的半导体结构中，衬底上形成有通过开口隔开的若干金属线，所述金属线的上方形成有介质层，所述金属线上方的部分支撑所述介质层，以使所述介质层对应所述开口的悬空部悬空，所述介质层的所述悬空部中还形成有沟槽；遮盖层覆盖所述介质层上并遮盖所述沟槽的槽口，以封闭所述沟槽，并在相邻的所述金属线之间形成空气隙以在相邻的所述金属线之间形成空气隙，空气隙降低了相邻的所述金属线之间的寄生电容，从而降低了信号传输中的寄生效应，且由于所述空气隙是通过去除牺牲层及遮盖所述沟槽的槽口而形成的，所以在所述金属线之间开口尺寸较大的情况下也可以实现较大尺寸的空气隙，从而进一步降低了信号传输中的寄生效应，提高了器件的性能。附图说明图1为一种半导体结构的剖面示意图；图2为本实施例提供的半导体结构的形成方法的流程图；图3为本实施例提供的衬底上的金属线的剖面示意图；图4为本实施例提供的在衬底上形成保护层后的剖面示意图；图5为本实施例提供的形成牺牲材料层后的剖面示意图；图6为本实施例提供的形成牺牲层后的剖面示意图；图7为本实施例提供的形成介质层后的剖面示意图；图8为本实施例提供的形成沟槽后的剖面示意图；图9为本实施例提供的刻蚀部分牺牲层后的剖面示意图；图10为本实施例提供的去除牺牲层后的剖面示意图；图11为本实施例提供的封住沟槽槽口以形成空气隙的剖面示意图；其中，附图标记如下：1’-衬底；1-衬底；2’-金属线；2-金属线，3’-开口，3-开口，4’-介质层，4-保护层，5’-空洞，5-牺牲材料层，51-牺牲层，6-介质层，7-沟槽，8-遮盖层，9-空气隙，H-开口的横截面宽度，H’-空气隙的横截面宽度，h-沟槽的横截面宽度。具体实施方式图1为一种半导体结构的剖面示意图。所述半导体结构包括衬底1’及形成于所述衬底1’上的若干金属线2’，相邻所述金属线2’之间通过开口3’隔开，一介质层4’填充所述开口3’并延伸覆盖所述金属线2’，所述开口3’中的介质层4’中形成有空气隙5’。由于工艺限制，所述金属线2’之间的开口3’的尺寸越大，所述开口3’对应的空气隙5’的尺寸越小；反之，所述金属线2’之间的开口3’的尺寸越小，所述开口3’对应的空气隙5’的尺寸越大。此种半导体结构通过空气隙5’减小了介质层4’的有效介电常数，从而降低了所述金属线2’之间的电容，但是由于在所述开口3’的尺寸较大的情况下，所述开口3’对应的空气隙5’的尺寸较小，降低所述金属线2’之间的电容的幅度非常有限，也就无法进一步提高集成电路的性能。基于此，本技术提供了一种半导体结构，衬底上形成有通过开口隔开的若干金属线，所述金属线的上方形成有介质层，所述金属线上方的部分支撑所述介质层，以使所述介质层对应所述开口的悬空部悬空，所述介质层的所述悬空部中还形成有沟槽；遮盖层覆盖所述介质层上并遮盖所述沟槽的槽口，以封闭所述沟槽，并在相邻的所述金属线之间形成空气隙以在相邻的所述金属线之间形成空气隙，空气隙降低了相邻的所述金属线之间的寄生电容，从而降低了信号传输中的寄生效应，且由于所述空气隙是通过去除牺牲层及遮盖所述沟槽的槽口而形成的，所以在所述金属线之间开口尺寸较大的情况下也可以实现较大尺寸的空气隙，从而进一步降低了信号传输中的寄生效应，提高了器件的性能。下面将结合示意图对本技术的具体实施方式进行更详细地描述。根据下列描述，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。如图3-图11所示，本技术提供了一种半导体结构，所述半导体结构包括衬底1；多条金属线2，形成在所述衬底1上，并且相邻的所述金属线2之间通过开口3隔开；介质层6，形成在所述金属线2的上方，所述金属线2上方的部分支撑所述介质层6，以使所述介质层6对应所述开口3的悬空部悬空，所述介质层6的所述悬空部中还形成有沟槽7；以及，遮盖层8，覆盖所述介质层6上并遮盖所述沟槽7的槽口，以封闭所述沟槽7，并在相邻的所述金属线2之间形成空气隙9。可选的，所述半导体结构还包括保护层4，形成在所述衬底1上并覆盖所述开口3的侧壁和底壁，所述保护层4还延伸覆盖所述金属线2，所述保护层4可以在形成所述空气隙9的工艺中保护所述金属线2，避免了金属线2被损坏从而影响信号传输的情况。进一步，在垂直于所述沟槽7深度的方向上，所述空气隙9的横截面宽度H’与所述开口3的横截面宽度H相差两倍所述保护层4的厚度，使形成的所述空气隙9的尺寸与所述开口3的尺寸相关，即，相邻金属线2之间的所述开口3的尺寸大，则其间形成的空气隙9的尺寸也大；反之，相邻金属线2之间的所述开口3的尺寸小，则其间形成的空气隙9的尺寸也小，克服了当开口3的尺寸较大的情况下无法形成较大尺寸的空气隙9的工艺限制。进一步，所述沟槽7的槽口尺寸小于所述开口3的开口尺寸，以使所述遮盖层8遮盖所述沟槽7的槽口并且未完全填充所述开口3，以使形成的所述空气隙9的尺寸更大，可选的，在垂直于所述沟槽7深度的方向上，所述沟槽7的横截面宽度h介于50nm-100nm，所述开口3的横截面宽度H介于200nm-400nm。为了形成所述半导体结构，本实施例提供了所述半导体结构的形成方法，如图2所示，包括：S1：提供衬底，所述衬底上形成有若干金属线，相邻的所述金属线之间通过开口隔开；S2：在所述开口中填充牺牲层，且所述牺牲层不高于所述开口的顶部；S3：在所述牺牲层上介质层，所述介质层覆盖所述牺牲层并延本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构，其特征在于，所述半导体结构包括：衬底；多条金属线，形成在所述衬底上，并且相邻的所述金属线之间通过开口隔开；介质层，形成在所述金属线的上方，所述金属线上方的部分支撑所述介质层，以使所述介质层对应所述开口的悬空部悬空，所述介质层的所述悬空部中还形成有沟槽；以及，遮盖层，覆盖所述介质层上并遮盖所述沟槽的槽口，以封闭所述沟槽，并在相邻的所述金属线之间形成空气隙。

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，所述半导体结构包括：衬底；多条金属线，形成在所述衬底上，并且相邻的所述金属线之间通过开口隔开；介质层，形成在所述金属线的上方，所述金属线上方的部分支撑所述介质层，以使所述介质层对应所述开口的悬空部悬空，所述介质层的所述悬空部中还形成有沟槽；以及，遮盖层，覆盖所述介质层上并遮盖所述沟槽的槽口，以封闭所述沟槽，并在相邻的所述金属线之间形成空气隙。2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述开口的数量为多个，且至少两个所述开口的横截面宽度不同。3.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：周步康，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34