[发明专利]半导体处理方法

说明书

一种容易形成空气间隙的衬底处理方法，包括：在包括第一突起和第二突起的图案化结构上形成具有第一台阶覆盖的第一绝缘层；以及在第一绝缘层上形成第二绝缘层，该第二绝缘层具有低于第一台阶覆盖的第二台阶覆盖，其中通过重复形成第二绝缘层，在第一突起和第二突起之间形成空气间隙。

技术领域

一个或多个实施例涉及衬底处理方法，更具体地，涉及在图案化结构之间的间隙内部形成空气间隙的衬底处理方法。

背景技术

在半导体器件比如DRAM的制造中，随着过程变得更精细，单元之间的间距变得更窄。因此，由于单元之间出现的寄生电容引起的电阻电容(RC)延迟和由于电阻电容延迟引起的器件响应时间的恶化会发生。

为了解决这个问题，已经考虑了在电极之间形成空气间隙作为间隙填充材料的过程，以降低电极之间的区域中的掩埋材料的介电常数。空气间隙过程不仅防止由于低介电常数引起的RC延迟，还防止由于间隙填充介电材料的收缩而可能出现的结构变形问题，比如膜破裂和接触不对准。

空气间隙过程用于除DRAM器件之外的各种领域，以获得低介电常数。例如，韩国专利公开号10-2010-0037212公开了一种在布置在光电二极管上的绝缘膜中形成空气间隙的过程。

发明内容

一个或多个实施例包括一种结构，其中利用薄膜的悬垂特性沉积具有非常低台阶覆盖的薄膜，从而在间隙结构的下部形成空隙，并在间隙结构的上部交联薄膜。

一个或多个实施例包括可选的薄膜沉积方法，该方法最小化间隙结构底部的薄膜沉积速率，并增加间隙结构顶部的薄膜沉积速率，以最大化空气间隙过程的有效性。

附加方面将在下面的描述中部分阐述，并且部分将从描述中显而易见，或者可以通过实践本公开的所示实施例来了解。

根据一个或多个实施例，一种衬底处理方法包括：在包括第一突起和第二突起的图案化结构上形成具有第一台阶覆盖的第一绝缘层；以及在第一绝缘层上形成具有低于第一台阶覆盖的第二台阶覆盖的第二绝缘层，其中通过重复形成第二绝缘层，可以在第一突起和第二突起之间形成空气间隙。

根据衬底处理方法的示例，在形成第一绝缘层期间，反应空间中的压力保持在第一压力值，并且等离子体的功率设定为第一功率值，并且在形成第二绝缘层期间，反应空间中的压力保持在大于第一压力值的第二压力值，并且等离子体的功率可以设定为小于第一功率值的第二功率值。

根据衬底处理方法的另一示例，在形成第二绝缘层期间，供应到反应空间的气体的平均自由程由第二压力值减小，使得气体集中在第一和第二突起的上部。

根据衬底处理方法的另一示例，在形成第二绝缘层期间，反应空间中产生的离子的量由第二功率值减小，从而降低了离子密度，并且离子可以集中在第一和第二突起的上部。

根据衬底处理方法的另一示例，在形成第一绝缘层期间，反应空间中的压力可以保持在约5托至约11托，并且在形成第二绝缘层期间，反应空间的压力可以保持在约11托至约15托。

根据衬底处理方法的另一示例，在形成第一绝缘层期间，等离子体的功率可以设定为约500W至约1500W，并且在形成第二绝缘层期间，等离子体的功率可以设定为约100W至约400W。

根据衬底处理方法的另一示例，衬底处理方法还包括去除残留在第一突起和第二突起之间的副产物，并且可以在重复形成第二绝缘层的同时执行副产物的去除。

根据衬底处理方法的另一示例，在去除副产物期间，可以使用对第二绝缘层具有蚀刻选择性的蚀刻材料。

根据衬底处理方法的另一示例，形成第一绝缘层可以包括：通过供应第一含硅源气体在第一和第二突起上形成第一硅分子层；吹扫第一含硅源气体；供应与第一硅分子层具有反应性的第一反应气体；以及吹扫第一反应气体。