半导体器件的形成方法及半导体器件技术

本申请实施例提供一种半导体器件的形成方法及半导体器件，其中，方法包括：在半导体基底上形成沿第一方向间隔排布的多个位线结构；在相邻的位线结构之间，形成覆盖每一位线结构侧壁的第一隔离层；形成覆盖第一隔离层表面、且在第二方向上堆叠的第一牺牲层和第二牺牲层，第二牺牲层的离子掺杂浓度大于第一牺牲层的离子掺杂浓度；其中，第一方向垂直于第二方向，且第二方向垂直于半导体基底的表面；形成覆盖第一牺牲层和第二牺牲层侧壁的第二隔离层；在相邻第二隔离层之间，沿第二方向在半导体基底上依次形成接触层和金属层；去除第二牺牲层，形成位于第一隔离层和第二隔离层之间的空气间隙。本申请可以提高半导体器件的性能。本申请可以提高半导体器件的性能。本申请可以提高半导体器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件的形成方法及半导体器件


[0001]本申请涉及半导体
，涉及但不限于一种半导体器件的形成方法及半导体器件。

技术介绍

[0002]相关技术中，动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）采用氮化硅/氧化硅/氮化硅的侧壁结构，来隔绝位线与金属接触孔，侧壁结构用于减少寄生电容。
[0003]但是，DRAM器件随着线宽的持续缩小，仅通过氮化硅/氧化硅/氮化硅的侧壁结构，来隔绝位线与金属接触孔以减少寄生电容，已经不能满足小尺寸DRAM器件的需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供一种半导体器件的形成方法及半导体器件。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供半导体基底；在所述半导体基底上形成沿第一方向间隔排布的多个位线结构；在相邻的所述位线结构之间，形成覆盖每一所述位线结构侧壁的第一隔离层；形成覆盖所述第一隔离层表面、且在第二方向上堆叠的第一牺牲层和第二牺牲层，所述第二牺牲层的离子掺杂浓度大于所述第一牺牲层的离子掺杂浓度；其中，所述第一方向垂直于所述第二方向，且所述第二方向垂直于所述半导体基底的表面；形成覆盖所述第一牺牲层和所述第二牺牲层侧壁的第二隔离层；在相邻所述第二隔离层之间，沿所述第二方向在所述半导体基底上依次形成接触层和金属层；去除所述第二牺牲层，形成位于所述第一隔离层和所述第二隔离层之间的空气间隙。
[0006]在一些实施例中，形成所述第一隔离层的步骤包括：通过化学气相沉积的方式在所述位线结构的侧壁上形成所述第一隔离层，所述第一隔离层在所述第一方向上具有第一宽度。
[0007]在一些实施例中，形成所述第一牺牲层和所述第二牺牲层的步骤包括：在所述第一方向上，对所述第一隔离层的侧壁进行氧化处理，形成具有第二宽度的牺牲层；其中，所述第一宽度大于所述第二宽度；对所述牺牲层进行离子注入处理，以分别形成所述第一牺牲层和所述第二牺牲层。
[0008]在一些实施例中，所述第二牺牲层的离子掺杂类型与所述第一牺牲层的离子掺杂类型相同。
[0009]在一些实施例中，在所述第二方向上，所述第一牺牲层的顶部的离子掺杂浓度大
于所述第一牺牲层的底部的离子掺杂浓度。
[0010]在一些实施例中，所述第二牺牲层的离子掺杂类型与所述第一牺牲层的离子掺杂类型不同，所述第二牺牲层的刻蚀速率大于所述第一牺牲层的刻蚀速率。
[0011]在一些实施例中，在形成所述接触层之后，所述方法还包括：在所述接触层表面依次形成第一导电层和第二导电层。
[0012]在一些实施例中，形成所述金属层的步骤包括：沿所述第二方向，形成覆盖所述位线结构表面、所述第一隔离层表面、所述第二牺牲层表面、所述第二隔离层表面和所述第二导电层表面的所述金属层。
[0013]在一些实施例中，在形成所述第二隔离层之后，在形成所述接触层和所述金属层之前，所述方法还包括：移除部分所述第一隔离层、所述第二牺牲层和所述第二隔离层，以使所述位线结构在所述第二方向上突出于所述第一隔离层、所述第二牺牲层和所述第二隔离层。
[0014]在一些实施例中，在去除所述第二牺牲层之前，所述方法还包括：移除部分所述金属层，以暴露出所述第二牺牲层。
[0015]在一些实施例中，形成所述空气间隙的步骤包括：通过湿法刻蚀工艺移除所述第二牺牲层，保留所述第一牺牲层；在相邻的所述位线结构之间再次形成所述金属层，所述金属层覆盖所述第一隔离层和所述第二隔离层，以形成所述空气间隙。
[0016]在一些实施例中，形成所述位线结构的步骤包括：形成位线接触层于所述半导体基底上；形成位线金属层于所述位线接触层上；形成覆盖层于所述位线金属层上；其中，所述位线接触层包括多个堆叠的多晶硅层，在多个所述多晶硅层中，远离所述半导体基底的一端的离子掺杂浓度小于靠近所述半导体基底的一端的离子掺杂浓度。
[0017]第二方面，本申请实施例提供一种半导体器件，所述半导体器件至少包括：半导体基底；多个位线结构，位于所述半导体基底上，并沿第一方向间隔排布；第一隔离层，位于所述位线结构侧壁；第一牺牲层，位于所述第一隔离层侧壁，且在第二方向上，所述第一牺牲层的高度小于所述第一隔离层的高度；其中，所述第一方向垂直于所述第二方向，且所述第二方向垂直于所述半导体基底的表面；第二隔离层，位于所述第一牺牲层侧壁，且与所述第一隔离层之间具有位于所述第一牺牲层上的空气间隙；接触层，位于相邻的两个所述第二隔离层之间，且位于所述半导体基底表面；金属层，位于所述接触层在所述第二方向上的表面，且覆盖所述位线结构。
[0018]在一些实施例中，在所述第二方向上，所述第一牺牲层的顶部的离子掺杂浓度大于所述第一牺牲层的底部的离子掺杂浓度。
[0019]在一些实施例中，所述位线结构包括：位线接触层；
位线金属层，位于所述位线接触层上；覆盖层，位于所述位线金属层上；其中，所述第一牺牲层的高度大于所述位线接触层的高度；所述位线接触层的顶部的离子掺杂浓度小于所述位线接触层的底部的离子掺杂浓度。
[0020]本申请实施例提供的半导体器件的形成方法及半导体器件，在位线结构和接触层之间形成由第一隔离层、第一牺牲层、第二牺牲层和第二隔离层构成的侧壁结构，其中，侧壁结构中第一牺牲层与第二牺牲层的离子掺杂浓度不同，也就是使得第二牺牲层的刻蚀速率大于第一牺牲层的刻蚀速率。因此，在去除第一隔离层和第二隔离层之间的第二牺牲层时，既可以使得第一隔离层和第二隔离层之间形成空气间隙，具有空气间隙的隔离结构能够在线宽微缩的DRAM器件中，减少位线结构和接触层之间的寄生电容，也可以在第一隔离层和第二隔离层之间保留第一牺牲层，从而通过第一牺牲层对位线结构进行保护，保证了半导体器件的结构不被破坏，提升了半导体器件的良率和性能。
附图说明
[0021]在附图（其不一定是按比例绘制的）中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
[0022]图1a是本申请实施例提供的半导体器件的局部结构示意图一；图1b是本申请实施例提供的半导体器件的局部结构示意图二；图1c是本申请实施例提供的半导体器件的局部结构示意图三；图2是本申请实施例提供的半导体器件的形成方法的流程示意图；图3a是本申请实施例提供的半导体器件的形成方法对应的局部结构示意图一；图3b是本申请实施例提供的半导体器件的形成方法对应的局部结构示意图二；图3c是本申请实施例提供的半导体器件的形成方法对应的局部结构示意图三；图3d是本申请实施例提供的半导体器件的形成方法对应的局部结构示意图四；图3e是本申请实施例提供的半导体器件的形成方法对应的局部结构示意图五；图3f是本申请实施例提供的半导体器件的形成方法对应的局部结构示意图六；图3g是本申请实施例提供的半导体器件的形成方法对应的局部结构示意图七；图3h是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，所述方法包括：提供半导体基底；在所述半导体基底上形成沿第一方向间隔排布的多个位线结构；在相邻的所述位线结构之间，形成覆盖每一所述位线结构侧壁的第一隔离层；形成覆盖所述第一隔离层表面、且在第二方向上堆叠的第一牺牲层和第二牺牲层，所述第二牺牲层的离子掺杂浓度大于所述第一牺牲层的离子掺杂浓度；其中，所述第一方向垂直于所述第二方向，且所述第二方向垂直于所述半导体基底的表面；形成覆盖所述第一牺牲层和所述第二牺牲层侧壁的第二隔离层；在相邻所述第二隔离层之间，沿所述第二方向在所述半导体基底上依次形成接触层和金属层；去除所述第二牺牲层，形成位于所述第一隔离层和所述第二隔离层之间的空气间隙。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述第一隔离层的步骤包括：通过化学气相沉积的方式在所述位线结构的侧壁上形成所述第一隔离层，所述第一隔离层在所述第一方向上具有第一宽度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，形成所述第一牺牲层和所述第二牺牲层的步骤包括：在所述第一方向上，对所述第一隔离层的侧壁进行氧化处理，形成具有第二宽度的牺牲层；其中，所述第一宽度大于所述第二宽度；对所述牺牲层进行离子注入处理，以分别形成所述第一牺牲层和所述第二牺牲层。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二牺牲层的离子掺杂类型与所述第一牺牲层的离子掺杂类型相同。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二方向上，所述第一牺牲层的顶部的离子掺杂浓度大于所述第一牺牲层的底部的离子掺杂浓度。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二牺牲层的离子掺杂类型与所述第一牺牲层的离子掺杂类型不同，所述第二牺牲层的刻蚀速率大于所述第一牺牲层的刻蚀速率。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在形成所述接触层之后，所述方法还包括：在所述接触层表面依次形成第一导电层和第二导电层。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，形成所述金属层的步骤包括：沿所述第二方向，形成覆盖所述位线结构表面、所述第一隔离层表面、所述第二牺牲层表面、所述第二隔离层表面和所述第二导电层表面的所述金属层。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在形成所述第二隔离层之后，在形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明珠，
申请(专利权)人：长鑫集电北京存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：