半导体结构及其制作方法技术

本发明专利技术实施例提供一种半导体结构及其制作方法，半导体结构的制作方法包括：提供衬底和位于所述衬底上的多个分立的位线结构，所述位线结构内具有金属层，所述金属层顶面低于所述位线结构顶面；形成填充于相邻所述位线结构之间的第一隔离膜，所述第一隔离膜顶面高于所述金属层顶面且低于所述位线结构顶面；在所述位线结构顶部和侧壁以及所述第一隔离膜顶面形成第一介质膜；采用无掩膜干法刻蚀工艺，刻蚀去除位于所述位线结构顶部和所述第一隔离膜顶面的所述第一介质膜，形成第一介质层，且刻蚀去除所述第一介质层暴露的所述第一隔离膜，形成位于所述第一介质层正下方的第一隔离层。本发明专利技术有利于降低半导体结构的制作成本。本发明专利技术有利于降低半导体结构的制作成本。本发明专利技术有利于降低半导体结构的制作成本。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制作方法


[0001]本专利技术实施例涉及半导体领域，特别涉及一种半导体结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)的特征尺寸和线宽不断减小，相邻位线结构之间间距也变得越来越小。而相邻位线结构之间间距变小，会导致相邻位线结构之间的寄生电容增大，进而影响动态随机存取存储器的性能。
[0003]如何降低相邻位线结构之间的寄生电容，以及如何在降低寄生电容的同时缩减动态随机存取存储器的制造成本，是当前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种半导体结构及其制作方法，有利于降低半导体结构的成本。
[0005]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种半导体结构的制作方法，包括：提供衬底和位于所述衬底上的多个分立的位线结构，所述位线结构内具有金属层，所述金属层顶面低于所述位线结构顶面；形成填充于相邻所述位线结构之间的第一隔离膜，所述第一隔离膜顶面高于所述金属层顶面且低于所述位线结构顶面；在所述位线结构顶部和侧壁以及所述第一隔离膜顶面形成第一介质膜；采用无掩膜干法刻蚀工艺，刻蚀去除位于所述位线结构顶部和所述第一隔离膜顶面的所述第一介质膜，形成第一介质层，且刻蚀去除所述第一介质层暴露的所述第一隔离膜，形成位于所述第一介质层正下方的第一隔离层。
[0006]另外，所述第一隔离层的材料的介电常数小于所述第一介质层的材料的介电常数。
[0007]另外，所述第一隔离层的材料包括二氧化硅，形成所述第一隔离层的前驱气体包括硅酸乙酯和臭氧。
[0008]另外，采用化学气相沉积工艺形成所述第一隔离膜，采用原子层沉积工艺形成所述第一介质膜。
[0009]另外，所述第一隔离层的材料包括硅；在形成所述第一隔离层之后，对所述第一隔离层进行氧化处理，以生成二氧化硅。
[0010]另外，在形成所述第一隔离层之后，还包括：在所述第一隔离层被所述第一介质层暴露的侧壁形成第二介质层，所述第二介质层的材料的硬度大于所述第一隔离层的材料的硬度。
[0011]另外，形成所述第一隔离层以及所述第一介质层的工艺步骤包括：采用第一无掩膜干法刻蚀工艺形成所述第一介质层，所述第一无掩膜干法刻蚀工艺对所述第一介质膜的刻蚀速率大于对所述第一隔离膜的刻蚀速率；采用第二无掩膜干法刻蚀工艺形成所述第一隔离层，所述第二无掩膜干法刻蚀工艺对所述第一隔离膜的刻蚀速率大于对所述第一介质膜的刻蚀速率。
[0012]另外，所述第一隔离膜包括位于所述位线结构侧壁且具有预设厚度的第一区域以及位于所述第一区域之间的第二区域，在进行所述第二无掩膜干法刻蚀工艺之前，向所述第一区域或所述第二区域进行离子掺杂工艺，所述离子掺杂工艺用于使所述第二区域的刻蚀速率大于所述第一区域的刻蚀速率。
[0013]另外，所述形成填充于相邻所述位线结构之间的第一隔离膜，包括：形成填充满相邻所述位线结构之间的初始隔离膜；进行平坦化工艺，以使所述初始隔离膜的顶面与所述位线结构的顶面平齐；刻蚀去除部分厚度的所述初始隔离膜，形成所述第一隔离膜。
[0014]另外，所述第一隔离膜顶面与所述位线结构顶面的高度差范围为50nm～100nm。
[0015]相应地，本专利技术实施例还提供了一种半导体结构，包括：衬底和位于所述衬底上的多个分立的位线结构，所述位线结构内具有金属层，所述金属层顶面低于所述位线结构顶面；第一隔离层，所述第一隔离层位于所述位线结构侧壁，所述第一隔离层的顶面高于所述金属层顶面且低于所述位线结构顶面；第一介质层，所述第一介质层位于所述位线结构侧壁且位于所述第一隔离层正上方。
[0016]另外，所述第一隔离层的材料的介电常数小于所述第一介质层的材料的介电常数。
[0017]另外，所述第一隔离层的材料包括二氧化硅。
[0018]另外，半导体结构还包括第二介质层，所述第二介质层位于所述第一隔离层被所述第一介质层暴露的侧壁，所述第二介质层的材料的硬度大于所述第一隔离层的材料的硬度。
[0019]与现有技术相比，本专利技术实施例提供的技术方案具有以下优点：
[0020]上述技术方案中，在位线结构顶部和侧壁形成第一介质膜，并利用无掩膜干法刻蚀工艺刻蚀形成第一介质层，第一介质层可作为刻蚀第一隔离膜时的掩膜，如此，在对第一隔离膜进行刻蚀的过程中，无需专门形成掩膜，有利于降低半导体结构的制造成本。
[0021]另外，第一隔离层的顶面高于金属层顶面，且第一隔离层的介电常数小于第一介质层的介电常数，如此，有利于减小相邻金属层之间的介电常数，降低位线结构之间的寄生电容。
[0022]另外，先形成材料为硅的第一隔离膜再进行氧化处理得到二氧化硅，有利于提高第一介质膜材料和第一隔离膜材料的刻蚀选择比，提高刻蚀工艺的刻蚀精度。
附图说明
[0023]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0024]图1至图7为本专利技术一实施例提供的半导体结构的制作方法各步骤对应的剖面结构示意图；
[0025]图8和图9为本专利技术另一实施例提供的半导体结构的制作方法各步骤对应的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0026]随着半导体结构不断微缩，相邻位线结构之间的间距越来越小；同时，由于间距越来越小，隔离层的厚度精度存在偏差时，会对隔离层的隔离效果产生影响，甚至导致新的问题出现，如未实现有效隔离。
[0027]现有技术在定义隔离层的位置时，通常会通过光刻胶和光罩定义出需要待刻蚀的区域，但是光罩的成本很高，且精度越高成本越高。而无论是间距变小还是对隔离层的厚度精度的要求，都对光罩的精度要求越来越高，这就导致制造成本攀升，不利于产品研发和生产。
[0028]为解决上述技术问题，本专利技术实施提供一种半导体结构的制作方法，包括：提供衬底和位于衬底上的多个分立的位线结构，位线结构内具有金属层，金属层顶面低于位线结构顶面；形成填充于相邻位线结构之间的第一隔离膜，第一隔离膜顶面高于金属层顶面且低于位线结构顶面；在位线结构顶部和侧壁以及第一隔离膜顶面形成第一介质膜；采用无掩膜干法刻蚀工艺，刻蚀去除位于位线结构顶部和第一隔离膜顶面的第一介质膜，形成第一介质层，且刻蚀去除第一介质层暴露的第一隔离膜，形成位于第一介质层正下方的第一隔离层。
[0029]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
[0030]图1至图7为本专利技术一实施例提供的半导体结构的制作方法各步骤对应的剖面结构示意图。...

【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，包括：提供衬底和位于所述衬底上的多个分立的位线结构，所述位线结构内具有金属层，所述金属层顶面低于所述位线结构顶面；形成填充于相邻所述位线结构之间的第一隔离膜，所述第一隔离膜顶面高于所述金属层顶面且低于所述位线结构顶面；在所述位线结构顶部和侧壁以及所述第一隔离膜顶面形成第一介质膜；采用无掩膜干法刻蚀工艺，刻蚀去除位于所述位线结构顶部和所述第一隔离膜顶面的所述第一介质膜，形成第一介质层，且刻蚀去除所述第一介质层暴露的所述第一隔离膜，形成位于所述第一介质层正下方的第一隔离层。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，所述第一隔离层的材料的介电常数小于所述第一介质层的材料的介电常数。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，所述第一隔离层的材料包括二氧化硅，形成所述第一隔离层的前驱气体包括硅酸乙酯和臭氧。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，采用化学气相沉积工艺形成所述第一隔离膜，采用原子层沉积工艺形成所述第一介质膜。5.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，所述第一隔离层的材料包括硅；在形成所述第一隔离层之后，对所述第一隔离层进行氧化处理，以生成二氧化硅。6.根据权利要求5所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，在形成所述第一隔离层之后，还包括：在所述第一隔离层被所述第一介质层暴露的侧壁形成第二介质层，所述第二介质层的材料的硬度大于所述第一隔离层的材料的硬度。7.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，形成所述第一隔离层以及所述第一介质层的工艺步骤包括：采用第一无掩膜干法刻蚀工艺形成所述第一介质层，所述第一无掩膜干法刻蚀工艺对所述第一介质膜的刻蚀速率大于对所述第一隔离膜的刻蚀速率；采用第二无掩膜干法刻蚀工艺形成所...

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