[发明专利]半导体结构及其形成方法有效
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 | ||
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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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造