用于制造包括气隙的半导体装置的方法制造方法及图纸

公开了一种用于制造包括气隙的半导体装置的方法。所述方法包括以下步骤：将半导体基底装载到腔室中，半导体基底包括氧化硅膜；通过供应第一硅源材料在氧化硅膜上沉积种子层；在种子层上供应吹扫气体；通过重复第一循环在种子层上沉积保护层，第一循环包括供应基体源材料层和随后供应第一硅源材料；以及通过重复第二循环在保护层上沉积氮化硅膜，第二循环包括供应第二硅源材料和随后供应氮源材料。括供应第二硅源材料和随后供应氮源材料。括供应第二硅源材料和随后供应氮源材料。

【技术实现步骤摘要】
用于制造包括气隙的半导体装置的方法
[0001]本申请要求于2020年9月23日在韩国知识产权局提交的第10
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2020
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0122830号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。


[0002]专利技术构思的一些示例实施例涉及一种包括气隙的半导体装置和/或一种用于制造/制作包括气隙的半导体装置的方法，更具体地，涉及一种包括使用种子层形成的气隙的半导体装置和/或一种用于制造/制作包括使用种子层形成的气隙的半导体装置的方法。

技术介绍

[0003]随着半导体装置(诸如半导体装置中的动态随机存取存储器(DRAM)装置)的集成度的增加和尺寸的减小，正在应用用于在位线间隔件中形成气隙的技术。在形成气隙之后，使用清洁工艺去除由氧化物制成、包括氧化物或由氧化物组成的间隔件。在此程序期间，清洁材料会渗入到形成在由氮化物制成的间隔件处的针孔中。因此，会存在其中会发生所得的间隔件破裂的现象的问题。

技术实现思路

[0004]专利技术构思的一些示例实施例提供了一种包括使用种子层形成的气隙的半导体装置。
[0005]专利技术构思的一些示例实施例提供了一种用于制造半导体装置的方法，所述半导体装置通过使用种子层在没有故障的情况下确保大的(例如，最大的)气隙裕度的同时包括相对薄的位线间隔件。
[0006]根据专利技术构思的一些示例实施例的用于制造半导体装置的方法包括以下步骤：将半导体基底装载到腔室中，半导体基底包括氧化硅膜；通过供应第一硅源材料在氧化硅膜上沉积种子层；在种子层上供应吹扫气体；通过重复第一循环在种子层上沉积保护层，第一循环包括供应基体源材料层和随后供应第一硅源材料；以及通过重复第二循环在保护层上沉积氮化硅膜，第二循环包括供应第二硅源材料和随后供应氮源材料。
[0007]根据专利技术构思的一些示例实施例的用于制造半导体装置的方法包括以下步骤：在基底上形成第一杂质区且在基底上形成第二杂质区；使第一杂质区凹入以形成接触凹陷；形成在接触凹陷中沿一个方向延伸的位线结构，位线结构接触第一杂质区，位线结构具有第一侧壁和第二侧壁；在位线结构的第一侧壁和第二侧壁上形成内间隔件；在接触凹陷中形成凹陷填充物；在内间隔件上和凹陷填充物上形成牺牲间隔件；在牺牲间隔件上形成外间隔件；在外间隔件的外部处形成接触第二杂质区的存储节点接触部；部分地去除牺牲间隔件和外间隔件，以在外间隔件与内间隔件之间形成气隙；在存储节点接触部上形成接合垫；形成限定接合垫的沟槽，形成沟槽的步骤暴露牺牲间隔件的上表面；以及形成填充沟槽的垫隔离绝缘层。形成外间隔件的步骤包括以下步骤：使用第一硅源材料沉积种子层；在种子层上供应吹扫气体；通过重复第一循环在种子层上沉积保护层，第一循环包括供应碳源
材料和供应第一硅源材料；以及通过重复第二循环在保护层上沉积初始主间隔件，第二循环包括供应第二硅源材料和供应第一氮源材料。
[0008]根据专利技术构思的一些示例实施例的用于制造半导体装置的方法包括以下步骤：在基底上形成第一杂质区且在基底上形成第二杂质区；使第一杂质区凹入以形成接触凹陷；形成在接触凹陷中沿一个方向延伸的位线结构，位线结构接触第一杂质区，位线结构具有第一侧壁和第二侧壁；在位线结构的第一侧壁和第二侧壁中的每个上形成内间隔件；在接触凹陷中形成凹陷填充物；在内间隔件和凹陷填充物上形成盖间隔件；在盖间隔件上形成牺牲间隔件；在牺牲间隔件上形成保护间隔件；在主间隔件的外部处形成接触第二杂质区的存储节点接触部；去除牺牲间隔件，以在盖间隔件与保护间隔件之间形成气隙；在存储节点接触部上形成接合垫；形成沟槽，沟槽在暴露牺牲间隔件的上表面的同时限定接合垫；以及形成填充沟槽的垫隔离绝缘层。形成盖间隔件的步骤包括通过重复第一循环沉积盖层，第一循环包括供应第一硅源材料、供应第一基体源材料和供应氮源材料。形成保护间隔件的步骤包括通过重复第二循环沉积保护层，第二循环包括供应第一硅源材料、供应第二基体源材料和供应氮源材料。
附图说明
[0009]通过参照附图详细描述专利技术构思的一些示例实施例，专利技术构思的以上和其它方面及特征将变得更加明显，在附图中：
[0010]图1示出了根据专利技术构思的一些示例实施例的半导体装置的示意性平面布局；
[0011]图2A示出了沿着图1的线A
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A'截取的根据专利技术构思的一些示例实施例的半导体装置的剖视图；
[0012]图2B示出了沿着图1的线B
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B'截取的根据专利技术构思的一些示例实施例的半导体装置的剖视图；
[0013]图2C示出了沿着图1的线C
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C'截取的根据专利技术构思的一些示例实施例的半导体装置的剖视图；
[0014]图3A示出了图2A中的区域P1的放大图；
[0015]图3B示出了图2A中的区域P2的放大图；
[0016]图4示出了沿着图1的线A
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A'截取的根据专利技术构思的一些示例实施例的半导体装置的剖视图；
[0017]图5示出了沿着图1的线A
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A'截取的根据专利技术构思的一些示例实施例的半导体装置的剖视图；
[0018]图6至图22示出了解释根据专利技术构思的一些示例实施例的用于形成半导体装置的方法的剖视图；
[0019]图23示出了解释根据专利技术构思的一些示例实施例的用于形成半导体装置的方法的剖视图；
[0020]图24至图30示出了解释根据专利技术构思的一些示例实施例的用于形成半导体装置的方法的剖视图；
[0021]图31示出了解释根据专利技术构思的一些示例实施例的用于形成外间隔件的方法的流程图；
[0022]图32示出了解释根据专利技术构思的一些示例实施例的用于形成种子层、保护层和用于形成外间隔件的初始主间隔件的方法的工艺流程图；以及
[0023]图33和图34示出了解释用于形成图32的保护层的方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0024]图1是根据专利技术构思的一些示例实施例的半导体装置的示意性平面布局。
[0025]参照图1，根据专利技术构思的一些示例实施例的半导体装置可以包括字线WL、位线BL、有源区AR和接合垫(landing pad，或称为“接垫”)LP，字线WL在第一方向D1上平行延伸，位线BL在第二方向D2上平行延伸，有源区AR在当在平面图/俯视图中观看时具有岛形状的同时在第三方向D3上延伸，接合垫LP均与有源区AR中的相邻的有源区AR的相对的侧端叠置。方向D1和D2可以彼此成直角；然而，示例实施例不限于此。此外，方向D3可以相对于方向D1成除了直角之外的角度，例如，相对于方向D1成70度的角度；然而，示例实施例不限于此。多个有源区AR可以在第三方向D3上共线地延伸。
[0026]两条字线WL可以跨一个有源区AR延伸。例如，字线WL可以设置为使得每个有源区AR被字线WL中的对应的字线WL划分(例如，三等分)。一条位线BL可以跨一个有源区AR延伸。位线BL可以设置为分别穿过有源区AR本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造半导体装置的方法，所述方法包括以下步骤：将半导体基底装载到腔室中，半导体基底包括氧化硅膜；通过供应第一硅源材料在氧化硅膜上沉积种子层；在种子层上供应吹扫气体；通过重复第一循环在种子层上沉积保护层，第一循环包括供应基体源材料层和随后供应第一硅源材料；以及通过重复第二循环在保护层上沉积氮化硅膜，第二循环包括供应第二硅源材料和随后供应氮源材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中，基体源材料包括碳源材料和硼源材料中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积保护层的步骤还包括在供应基体源材料之后且在供应第一硅源材料之前供应氮源材料。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在没有真空中断的情况下，在腔室中执行沉积种子层的步骤、供应吹扫气体的步骤、沉积保护层的步骤和沉积氮化硅膜的步骤。5.根据权利要求1所述的方法，其中，种子层具有或更小的厚度。6.根据权利要求1所述的方法，其中，保护层具有或更小的厚度。7.根据权利要求1所述的方法，其中，第一硅源材料和第二硅源材料中的每个包括卤素取代的硅烷类硅前驱体。8.根据权利要求1所述的方法，其中，吹扫气体包括氢气。9.根据权利要求1至8中的任何一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：通过清洁工艺去除氧化硅膜的部分；以及通过清洁工艺去除种子层的部分。10.一种用于制造半导体装置的方法，所述方法包括以下步骤：在基底上形成第一杂质区且在基底上形成第二杂质区；使第一杂质区凹入以形成接触凹陷；形成在接触凹陷中沿一个方向延伸的位线结构，位线结构接触第一杂质区，位线结构具有第一侧壁和第二侧壁；在位线结构的第一侧壁和第二侧壁上形成内间隔件；在接触凹陷中形成凹陷填充物；在内间隔件上和凹陷填充物上形成牺牲间隔件；在牺牲间隔件上形成外间隔件；在外间隔件的外部处形成接触第二杂质区的存储节点接触部；部分地去除牺牲间隔件和外间隔件，以在外间隔件与内间隔件之间形成气隙；在存储节点接触部上形成接合垫；形成限定接合垫的沟槽，形成沟槽的步骤暴露牺牲间隔件的上表面；以及形成填充沟槽的垫隔离绝缘层，其中，形成外间隔件的步骤包括以下步骤：使用第一硅源材料沉积种子层；在种子层上供应吹扫气体；通过重复第一循环在种子层上沉积保护层，第一循环包括供应碳源材料和
供应第一硅源材料；以及通过重复第二循环在保护层上沉积初始主间隔件，第二循环包括供应第二硅源材料和供应第一氮源材料。11.根据权利要求10所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李多仁，姜玧求，柳原锡，马振源，朴俓旭，徐昌佑，宋秀娟，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：