[发明专利]半导体结构及其形成方法有效

专利信息
申请号: 201910236550.6 申请日: 2019-03-27
公开(公告)号: CN111755334B 公开(公告)日: 2023-05-05
发明(设计)人: 罗杰;崔龙;张海洋 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司
主分类号: H01L21/336 分类号: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06
代理公司: 上海知锦知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31327 代理人: 高静;李丽
地址: 201203 上海市浦东新*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 半导体 结构 及其 形成 方法
【权利要求书】:

1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:

提供基底,所述基底上形成有初始栅极结构,所述初始栅极结构露出的基底上形成有层间介质层,所述层间介质层露出所述初始栅极结构的顶部,所述基底包括纵横交叉的第一隔离区和第二隔离区、以及由所述第一隔离区和第二隔离区围成的器件单元区,所述初始栅极结构的延伸方向与所述第一隔离区的延伸方向相同;

刻蚀去除所述第二隔离区的初始栅极结构,在所述层间介质层内形成露出所述基底的通孔,剩余初始栅极结构作为栅极结构;

形成所述通孔后,在所述层间介质层和栅极结构上形成覆盖层,所述覆盖层密封所述通孔形成空气隙;

依次刻蚀所述第一隔离区的覆盖层、栅极结构以及部分厚度的基底,形成位于所述层间介质层和基底内的通槽;

形成所述通槽后,去除剩余所述覆盖层;

去除剩余所述覆盖层后,在所述通槽和通孔中形成隔离结构。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,采用等离子体干法刻蚀工艺形成聚合物层,用于作为所述覆盖层。

3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述等离子体干法刻蚀工艺的反应气体包括碳氟基气体。

4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述碳氟基气体包括CF4、C3F8、C4F8、C4F6、C5F8、CH2F2和C5F10中的一种或多种。

5.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述等离子体干法刻蚀工艺的参数包括:所述碳氟基气体的气体流量为10sccm至200sccm,射频功率为100W至1200W。

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述覆盖层的步骤中,位于所述栅极结构上的覆盖层厚度为至

7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述通孔的步骤中,所述通孔的深宽比为10至18。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述覆盖层的步骤中,所述通孔顶部至所述空气隙顶部的距离至多为

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,采用灰化或湿法刻蚀工艺,去除剩余所述覆盖层。

10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述通槽的步骤包括:在所述覆盖层上形成平坦化层;

在所述平坦化层上形成掩膜层,所述掩膜层露出所述第一隔离区的平坦化层;

以所述掩膜层为掩膜,依次刻蚀所述平坦化层、覆盖层、栅极结构和部分厚度的基底。

11.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述基底包括衬底、以及凸出于所述器件单元区和第一隔离区衬底的鳍部;

形成所述通槽的步骤中,所述通槽底面与所述衬底顶面齐平,或者低于所述衬底顶面。

12.一种半导体结构,其特征在于,包括:

基底,所述基底包括纵横交叉的第一隔离区和第二隔离区、以及由所述第一隔离区和第二隔离区围成的器件单元区;

栅极结构,位于所述器件单元区和第一隔离区的基底上,所述栅极结构的延伸方向与所述第一隔离区的延伸方向相同;

层间介质层,位于所述栅极结构露出的基底上,所述层间介质层露出所述栅极结构的顶部;

通孔,位于所述层间介质层内,所述通孔由所述栅极结构、层间介质层和第二隔离区的基底围成;

覆盖层,位于所述层间介质层和栅极结构上,所述覆盖层密封所述通孔,所述层间介质层、栅极结构和覆盖层围成空气隙。

13.如权利要求12所述的半导体结构,其特征在于,所述覆盖层的材料为聚合物。

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