利用空氣間隔分離導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件及其制造方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體器件包括基板、導(dǎo)電圖案（例如，接觸插塞）以及第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線（例如，位線），該導(dǎo)電圖案在基板的有源區(qū)上并具有在導(dǎo)電圖案的相反的第一側(cè)和第二側(cè)上的相應(yīng)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，該第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線在基板上并在導(dǎo)電圖案的第一側(cè)和第二側(cè)中的相應(yīng)側(cè)上且通過不對稱的第一空氣間隔和第二空氣間隔與相應(yīng)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁分離。
【專利說明】利用空氣間隔分離導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明構(gòu)思涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法，更具體地，涉及具有彼此緊密相鄰地設(shè)置的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體器件的集成密度的增加，半導(dǎo)體器件的設(shè)計規(guī)則已經(jīng)減小。在高縮放的半導(dǎo)體器件中，多個互連線與夾置在其間的多個接觸插塞之間的距離已經(jīng)逐漸減小。因此，在相鄰導(dǎo)電圖案之間的負(fù)載電容會增加，由此使操作速度或刷新特性變差。因此，期待能夠解決上述問題的半導(dǎo)體器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主題的一些實施方式提供一種半導(dǎo)體器件，包括基板、導(dǎo)電圖案(例如，接觸插塞)以及第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線(例如，位線)，該導(dǎo)電圖案在基板的有源區(qū)上并具有在導(dǎo)電圖案的相反的第一側(cè)和第二側(cè)上的相應(yīng)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，該第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線在基板上并在導(dǎo)電圖案的第一側(cè)和第二側(cè)中的相應(yīng)側(cè)上且通過不對稱的第一空氣間隔和第二空氣間隔與相應(yīng)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁分離。
[0004]在一些實施方式中，第一空氣間隔和第二空氣間隔可以具有不同的寬度。在一些實施方式中，第一空氣間隔和第二空氣間隔中至少一個可以具有不均勻的寬度。在另外的實施方式中，第一空氣間隔可以具有均勻的寬度且第二空氣間隔可以具有不均勻的寬度。
[0005]該器件可以還包括第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層，第一絕緣層覆蓋第一導(dǎo)電線的在第一空氣間隔與第一導(dǎo)電線之間的側(cè)壁，第二絕緣層覆蓋導(dǎo)電圖案的第一側(cè)壁，第三絕緣層覆蓋第二導(dǎo)電線的在第二空氣間隔與第二導(dǎo)電線之間的側(cè)壁。導(dǎo)電圖案的第二側(cè)壁和第三絕緣層可以暴露在第二空氣間隔中。該器件可以還包括覆蓋導(dǎo)電圖案的第二側(cè)壁的第四絕緣層。第一絕緣層和第二絕緣層可以具有不同的厚度。第一絕緣層的厚度可以大于第二絕緣層的厚度。
[0006]在一些實施方式中，導(dǎo)電圖案可以是在第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線之間沿第一方向布置成行的多個接觸插塞中的一個，且該器件可以還包括多個絕緣圖案，相應(yīng)的絕緣圖案填充相鄰的接觸插塞之間的空間。多個接觸插塞和多個絕緣圖案在垂直于第一方向的第二方向可以具有不同的寬度。第一空氣間隔和第二空氣間隔可以沿第一方向延伸以將多個接觸插塞與第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線分離。第一空氣間隔在第一導(dǎo)電線與多個接觸插塞之間可以具有第一寬度，且在第一導(dǎo)電線與多個絕緣圖案之間可以具有大于第一寬度的第二寬度。第二空氣間隔在第二導(dǎo)電線與多個接觸插塞之間可以具有第一寬度，且在第二導(dǎo)電線與多個絕緣圖案之間可以具有大于第一寬度的第二寬度。在一些實施方式中，多個接觸插塞和多個絕緣圖案可以具有相同的寬度。
[0007]本發(fā)明主題的進(jìn)一步的實施方式提供一種半導(dǎo)體器件，包括基板、第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線以及多個接觸插塞，第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線設(shè)置在基板上并沿第一方向延伸，多個接觸插塞設(shè)置在第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線之間并通過非對稱的第一空氣間隔和第二空氣間隔與其分離。第一空氣間隔和第二空氣間隔中至少一個沿其縱向可以具有不規(guī)則的寬度。
[0008]本發(fā)明主題的方法實施方式包括:在基板上形成成對的導(dǎo)電線且該導(dǎo)電線沿第一方向延伸；在成對的導(dǎo)電線的相反側(cè)壁上形成絕緣襯墊；在成對的導(dǎo)電線的側(cè)壁上的絕緣襯墊上形成相應(yīng)的犧牲間隔物；在成對的導(dǎo)電線之間形成成行的接觸插塞和絕緣圖案，絕緣圖案將接觸插塞中的相鄰接觸插塞分離；以及去除犧牲間隔物以形成將成對的導(dǎo)電線中的相應(yīng)導(dǎo)電線與多個接觸插塞分離的不對稱的第一空氣間隔和第二空氣間隔。去除犧牲間隔物以形成將成對的導(dǎo)電線中的相應(yīng)導(dǎo)電線與多個接觸插塞分離的不對稱的第一空氣間隔和第二空氣間隔可以包括在形成接觸插塞之前去除部分的犧牲間隔物以及在形成接觸插塞之后去除犧牲間隔物的剩余部分。
[0009]更進(jìn)一步的方法實施方式包括:在基板上形成分隔開的第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線；在第一和第二導(dǎo)電線的側(cè)壁上形成絕緣襯墊；在絕緣襯墊上形成第一犧牲層；在第一犧牲層上形成第二犧牲層；在第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線之間的第二犧牲層上形成絕緣區(qū)；去除部分的絕緣區(qū)以形成多個接觸孔；去除第二犧牲層的通過多個接觸孔暴露的部分；在多個接觸孔中形成多個接觸插塞；以及去除第一犧牲層以形成將第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線的相應(yīng)導(dǎo)電線與多個接觸插塞分離的不對稱的第一空氣間隔和第二空氣間隔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明中，本發(fā)明構(gòu)思的示范實施方式將被更清楚地理解，在附圖中:
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實施方式的半導(dǎo)體器件的示意性布局圖；
[0012]圖2A是沿著圖1的線A-A'截取的圖1的半導(dǎo)體器件的截面圖；
[0013]圖2B是沿圖2A的線B-B'截取的半導(dǎo)體器件的平面圖；
[0014]圖3A至圖14D是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實施方式制造半導(dǎo)體器件的操作的截面圖；
[0015]圖15A至圖20D是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實施方式制造半導(dǎo)體器件的操作的截面圖；
[0016]圖21A至圖21K是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實施方式制造半導(dǎo)體器件的操作的截面圖；
[0017]圖22A至圖22E是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的其他實施方式制造半導(dǎo)體器件的方法的工藝操作的截面圖；以及
[0018]圖23是示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步的示范實施方式的半導(dǎo)體器件的系統(tǒng)的圖。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)在將在下文參考附圖更充分地描述本發(fā)明構(gòu)思，在附圖中示出了本發(fā)明構(gòu)思的示范實施方式。相同的參考數(shù)字被用于表示附圖的相同項目，其重復(fù)描述被省略。
[0020]然而，本發(fā)明構(gòu)思可以以許多不同的形式實施，不應(yīng)該理解為限于在此闡述的實施方式。而是，提供這些實施方式使得本公開徹底和完整，并將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明構(gòu)思的范圍。
[0021]將理解，盡管術(shù)語第一、第二等在這里可以用于描述各種項目、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些項目、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于區(qū)分一個項目、組件、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分。因此，在下面討論的第一項目、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二項目、組件、區(qū)域、層或部分而不背離本發(fā)明構(gòu)思的教導(dǎo)。
[0022]除非另外限定，否則在此使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有本發(fā)明構(gòu)思所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。將進(jìn)一步理解，術(shù)語，諸如那些在通用詞典中限定的術(shù)語，應(yīng)該理解為具有與它們在相關(guān)技術(shù)和本說明書的語境中的含義一致的含義，而不應(yīng)理解為理想化或過度形式化的含義，除非在此明確地如此限定。
[0023]除非在此明確地限定特定的次序，否則在本發(fā)明構(gòu)思中描述的各個步驟可以不同地執(zhí)行。即，各個步驟可以以指定的次序執(zhí)行、基本上同時執(zhí)行、或者以相反的次序執(zhí)行。
[0024]如此，例如由制造技術(shù)和/或公差引起的圖示形狀的偏離是可能發(fā)生的。因此，本發(fā)明構(gòu)思的實施方式不應(yīng)該理解為限于在此示出的區(qū)域的特定形狀，而是包括例如由制造引起的形狀的偏差。
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實施方式的半導(dǎo)體器件100的示意性布局圖。圖3A所示的布局圖可以應(yīng)用于例如包括具有6F2的單位單元尺寸的存儲單元的半導(dǎo)體存儲器件。這里，F(xiàn)指最小光刻特征尺寸。
[0026]參考圖1，半導(dǎo)體器件100可以包括多個有源區(qū)AC。多條字線WL可以橫過多個有源區(qū)AC并且在第一方向(參考圖1的X方向)上彼此平行地延伸。字線WL可以以規(guī)則間隔設(shè)置。多條位線BL可以設(shè)置在多條字線WL上并在正交于第一方向的第二方向(參考圖1的Y方向)上彼此平行地延伸。
[0027]多條位線BL可以通過多個直接接觸(DC)連接到多個有源區(qū)AC。
[0028]在一些實施方式中，多條位線BL可以以3F的節(jié)距彼此平行地設(shè)置。多條字線WL可以以2F的節(jié)距彼此平行地設(shè)置。
[0029]多個接觸插塞CP可以在多條位線BL中相鄰的位線之間沿第一方向和第二方向布置成行。在一些實施方式中，多個接觸插塞CP可以在第二方向以規(guī)則間隔設(shè)置。多個接觸插塞CP可以構(gòu)成掩埋接觸BC，該掩埋接觸BC配置為將電容器的存儲電極ST電連接到有源區(qū)AC。
[0030]圖2A是沿著圖1的線A-A'截取的圖1的半導(dǎo)體器件100的截面圖，圖2B是沿圖2A的線B-B'截取的半導(dǎo)體器件100的平面圖。
[0031]參考圖2A和圖2B，多個接觸插塞CP可以夾置在兩個相鄰的位線層疊結(jié)構(gòu)10之間。每個位線層疊結(jié)構(gòu)10可以包括位線BL和覆蓋位線BL的絕緣覆蓋線12。如圖2B所示，多個接觸插塞CP可以在兩條相鄰位線BL之間沿位線BL延伸的方向布置成行。多個接觸插塞CP可以以規(guī)則間隔設(shè)置。多個掩埋絕緣圖案30可以夾置在設(shè)置于兩條相鄰的位線BL之間的接觸插塞CP之間。
[0032]第一空氣間隔ASl和第二空氣間隔AS2可以設(shè)置在每個接觸插塞CP的相反兩側(cè)。第一空氣間隔ASl和第二空氣間隔AS2可以在接觸插塞CP的兩側(cè)具有不對稱形狀。[0033]多個接觸插塞CP在與位線BL延伸的方向(參考圖2B的Y方向)正交的方向(圖2B的X方向)上可以具有與多個掩埋絕緣圖案30不同的寬度。圖2B示出其中多個接觸插塞CP具有比多個掩埋絕緣圖案30大的寬度的示例，但本發(fā)明構(gòu)思不限于此。例如，多個接觸插塞CP可以具有等于或者小于多個掩埋絕緣圖案30的寬度的寬度。
[0034]設(shè)置在多個接觸插塞CP的兩側(cè)的第一空氣間隔ASl和第二空氣間隔AS2可以分別具有彼此不同的第一寬度Wl和第二寬度W2。如圖2A和2B所示，第一寬度Wl可以小于第二寬度W2。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。在其它的實施方式中，第一寬度Wl可以等于或者大于第二寬度W2。
[0035]設(shè)置在多個掩埋絕緣圖案30的兩側(cè)的第一空氣間隔ASl和第二空氣間隔AS2可以分別具有第三寬度W3和第四寬度W4，第三寬度W3和第四寬度W4可以彼此不同。如圖2B所示，第三寬度W3可以小于第四寬度W4。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。在其它的實施方式中，第三寬度W3可以等于或者大于第四寬度W4。
[0036]位線BL的一個側(cè)壁可以被第一絕緣層22覆蓋。接觸插塞CP的一個側(cè)壁可以被第二絕緣層24覆蓋。第一絕緣層22和第二絕緣層24可以暴露在形成于接觸插塞CP的第一側(cè)壁SI與面對第一側(cè)壁SI的位線BL之間的第一空氣間隔ASl的內(nèi)壁上。如圖2A和2B所示，第一絕緣層22的厚度Dl可以大于第二絕緣層24的厚度D2。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。例如，第一絕緣層22的厚度Dl可以等于或者小于第二絕緣層24的厚度D2。
[0037]位線BL的另一側(cè)壁可以被第三絕緣層26覆蓋。第三絕緣層26、接觸插塞CP的側(cè)壁和掩埋絕緣圖案30的側(cè)壁可以暴露在形成在第二側(cè)壁S2與面對第二側(cè)壁S2的位線BL之間的第二空氣間隔AS2的內(nèi)壁上，該第二側(cè)壁S2是接觸插塞CP的第一側(cè)壁SI的相反側(cè)。
[0038]在一些實施方式中，第一空氣間隔ASl和第二空氣間隔AS2中的至少之一在位線BL延伸的方向上可以具有不均勻的寬度。在一些其它的實施方式中，第一空氣間隔ASl和第二空氣間隔AS2中的任意一個在其縱向(參考圖2B的Y方向)可以具有恒定寬度，其另一個在其縱向可以具有不均勻的寬度。
[0039]在圖2B中，在位線BL延伸的方向(參考圖2B的Y方向)布置成行的接觸插塞CP的兩側(cè)，面對第一側(cè)壁SI的第一空氣間隔ASl和面對第二側(cè)壁S2的第二空氣間隔AS2在位線BL延伸的方向可以具有不均勻的寬度。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于圖2A和圖2B所示的示例，第一空氣間隔ASl和第二空氣間隔AS2中的任何一個可以延伸以沿位線BL延伸的方向具有均勻的寬度。
[0040]第一絕緣層22、第二絕緣層24和第三絕緣層26的每個可以是由一種材料形成的單層或者由兩種不同材料形成的多層結(jié)構(gòu)。在一些實施方式中，第一至第三絕緣層22、24和26中的至少一個可以在其縱向間歇地延伸。
[0041]圖3A至圖14D是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實施方式制造半導(dǎo)體器件200(參考圖14A至圖14D)的操作的截面圖。
[0042]半導(dǎo)體器件200可以具有圖1所示的布局。圖3A至圖14A是沿圖1的線A-A'截取的截面圖，圖3B至圖14B是沿圖1的線C-C'截取的截面圖。在圖3A至圖14D中，相同的參考數(shù)字被用于表示與圖1、2A和2B中相同的項目，將省略相同項目的詳細(xì)說明。
[0043]參考圖3A和圖3B，隔離槽112可以形成在半導(dǎo)體基板110中，隔離區(qū)114可以形成在隔離槽112內(nèi)。多個有源區(qū)116可以由基板110中的隔離區(qū)114限定。多個有源區(qū)116可以具有伸長的島形，該伸長的島形具有短軸和長軸。
[0044]基板110可以包括硅(Si )，例如晶體硅、多晶硅(po Iy-Si )或者非晶硅(a-Si )。在其它的實施方式中，基板310可以包括鍺(Ge)或者化合物半導(dǎo)體，諸如硅鍺(SiGe)、碳化硅(SiC)、砷化鎵(GaAs)、砷化銦(InAs)或者磷化銦(InP)。在一些實施方式中，基板110可以包括導(dǎo)電區(qū)，例如摻雜阱或者摻雜結(jié)構(gòu)。
[0045]每個隔離區(qū)114可以包括第一絕緣層114A和第二絕緣層114B。第一絕緣層114A和第二絕緣層114B可以包括不同的材料。例如，第一絕緣層114A可以包括氧化物層，第二絕緣層114B可以包括氮化物層。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于上述隔離區(qū)114的構(gòu)造。例如，隔離區(qū)114可以包括包含一個絕緣層的單層或者包含至少三種類型的絕緣層的多層結(jié)構(gòu)。
[0046]多個字線溝槽118可以形成在基板110中。多個字線溝槽118可以彼此平行地延伸并具有分別貫穿(intersecting)多個有源區(qū)116的線形。
[0047]如圖3B所示，為了形成具有臺階底表面的多個字線溝槽118，隔離區(qū)114和基板110可以利用單獨的蝕刻工藝蝕刻，從而隔離區(qū)114能夠被蝕刻至與基板110不同的深度。
[0048]在具有多個字線溝槽118的所得結(jié)構(gòu)被清潔之后，多個柵介電層120、多條字線122和多個掩埋絕緣層124可以順序地形成在多個字線溝槽118內(nèi)。
[0049]在一些實施方式中，在形成字線122之后，雜質(zhì)離子可以注入到字線122的兩側(cè)的基板110中，從而源區(qū)和漏區(qū)(未示出)能夠形成在多個有源區(qū)116的頂表面中。在一些其他的實施方式中，在形成多條字線122之前，可以執(zhí)行用于形成源區(qū)和漏區(qū)的離子注入工藝。
[0050]多條字線122的每個頂表面122T可以設(shè)置在比基板110的頂表面IlOT低的水平處。多條字線122的底表面可以具有粗糙的形狀，鞍狀鰭場效應(yīng)晶體管(saddle FinFETs)可以形成在多個有源區(qū)116中。在一些實施方式中，多條字線122可以包括從鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鎢(W)、氮化鎢(WN)、鈦硅氮化物(TiSiN)或者鎢硅氮化物(WSiN)構(gòu)成的組中選擇的至少一種材料。
[0051]柵介電層120可以包括從硅氧化物層、硅氮化物層、硅氮氧化物層、氧化物/氮化物/氧化物(ONO)層或者具有比硅氧化物層高的介電常數(shù)的高k介電層構(gòu)成的組中選擇的至少一種。例如，柵介電層120可以具有大約10至大約25的介電常數(shù)。在一些實施方式中，柵介電層120可以包括從鉿氧化物(Hf0)、鉿硅氧化物(HfSiO)、鉿氮氧化物(Hf0N)、鉿硅氮氧化物(HfSiON)、鑭氧化物(LaO)、鑭鋁氧化物(LaAlO)、鋯氧化物(ZrO)、鋯硅氧化物(Zr S i 0 )、鋯氮氧化物(ZrON )、鋯硅氮氧化物(Zr S i ON )、鉭氧化物(TaO )、鈦氧化物(T i 0 )、鋇鍶鈦氧化物(BaSrTiO)、鋇鈦氧化物(BaTiO)、鍶鈦氧化物(SrTiO)、釔氧化物(Y0)、鋁氧化物(AlO)或者鉛鈧鉭氧化物(PbScTaO)構(gòu)成的組中選擇的至少一種。例如，柵介電層120可以包括 Hf02、A1203、HfA103> Ta2O3 或者 TiO2。
[0052]多個掩埋絕緣層124的頂表面124T可以設(shè)置在與基板110的頂表面110T大約相同的水平處。掩埋絕緣層124可以包括硅氧化物層、硅氮化物層、硅氮氧化物層或者其組
八
口 o
[0053]層間絕緣圖案130可以形成在基板110上。層間絕緣圖案130可以形成至大約200A至大約400A的厚度。層間絕緣圖案130可以包括硅氧化物。例如，層間絕緣圖案130可以包括正硅酸乙酯(TEOS)、高密度等離子體(HDP)或者硼磷硅玻璃(BPSG)。
[0054]層間絕緣圖案130可以包括多個開口 130H，多個開口 130H暴露多個有源區(qū)116之中的多個源區(qū)116S。
[0055]之后，形成在層間絕緣圖案130中的多個開口 130H可以被填充導(dǎo)電材料以形成多個直接接觸132。多個直接接觸132可以電連接到有源區(qū)116的源區(qū)116S。
[0056]多個位線層疊結(jié)構(gòu)140可以形成在層間絕緣圖案130和多個直接接觸132上，并且彼此平行地延伸。多個位線層疊結(jié)構(gòu)140可以包括多條位線142和覆蓋多條位線142的頂表面的多條絕緣覆蓋線144。多條位線142可以電連接到多個直接接觸132。
[0057]在一些實施方式中，多條位線142可以包括從摻雜半導(dǎo)體、金屬、金屬氮化物或者金屬硅化物構(gòu)成的組中選擇的至少一種材料。例如，多條位線142的每條可以包括包含順序?qū)盈B的摻雜Po I y-S 1、鎢氮化物和鎢的層疊結(jié)構(gòu)。
[0058]在一些實施方式中，多條絕緣覆蓋線144可以包括硅氮化物層。多條絕緣覆蓋線144可以具有比多條位線142大的厚度。
[0059]在一些實施方式中，為了形成多個位線層疊結(jié)構(gòu)140，用于形成位線的導(dǎo)電層可以形成在層間絕緣圖案130上，絕緣層可以形成為覆蓋導(dǎo)電層。絕緣層可以具有比用于形成位線的導(dǎo)電層大的厚度。絕緣層可以被圖案化以形成多條絕緣覆蓋線144，用于形成位線的導(dǎo)電層可以利用多個絕緣覆蓋線144作為蝕刻掩模來蝕刻，由此形成多條位線142。在一些實施方式中，由于在用于形成位線的導(dǎo)電層的蝕刻期間的過蝕刻，層間絕緣圖案130的一部分可以被蝕刻，從而臺階部分可以形成在層間絕緣圖案130的頂表面中。
[0060]在一些實施方式中，用于形成位線的導(dǎo)電層可以包括多層結(jié)構(gòu)。例如，用于形成位線的導(dǎo)電層可以具有多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)通過順序地層疊第一金屬硅化物層、導(dǎo)電阻擋層、第二金屬硅化物層和由金屬或者金屬氮化物形成的電極層而形成。
[0061]線形空間146可以保留在各個位線層疊結(jié)構(gòu)140之間。
[0062]參考圖4A和4B，絕緣襯墊148可以形成為覆蓋多個位線層疊結(jié)構(gòu)140的暴露的頂表面和側(cè)壁以及層間絕緣圖案130的暴露表面。在一些實施方式中，絕緣襯墊148可以在隨后的工藝期間用作蝕刻停止層。絕緣襯墊148可以用作保護(hù)多個位線層疊結(jié)構(gòu)140的保護(hù)層。在一些實施方式中，絕緣襯墊148可以包括硅氮化物層。在一些實施方式中，絕緣襯墊148可以在隨后的工藝期間用作形成擴大的空氣間隔AS12 (參考圖13A至13D)的犧牲層。絕緣襯墊148可以形成至大約30A至大約80A的厚度。
[0063]參考圖5A和5B,第一犧牲層可以沉積在具有絕緣襯墊148的所得結(jié)構(gòu)上并利用絕緣襯墊148作為蝕刻停止層而被回蝕刻，從而多個犧牲間隔物150可以形成在多個位線層疊結(jié)構(gòu)140的兩個側(cè)壁上以覆蓋絕緣襯墊148。在一些實施方式中，多個犧牲間隔物150可以包括硅氧化物、SiGe化合物或者聚合物。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。多個犧牲間隔物150可以包括關(guān)于絕緣襯墊148具有蝕刻選擇性的材料。例如，多個犧牲間隔物150可以包括絕緣材料或者導(dǎo)電材料。
[0064]參考圖6A和6B，第二犧牲層152可以形成在空間146中以覆蓋多個犧牲間隔物150。
[0065]第二犧牲層152可以覆蓋絕緣襯墊148和多個犧牲間隔物150至均勻厚度。第二犧牲層152可以包括不同于多個犧牲間隔物150的材料。在一些實施方式中，第二犧牲層152可以包括氧化物層、氮化物層或者硅氮氧化物層。第二犧牲層152可以形成至大約20A至大約100人的厚度。
[0066]參考圖7A和7B，絕緣線154可以形成在空間146中。
[0067]在一些實施方式中，為了形成絕緣線154，絕緣層可以形成在具有第二犧牲層152的所得結(jié)構(gòu)上以填充空間146。此后，絕緣層可以利用回蝕刻工藝或者化學(xué)機械拋光(CMP)工藝被回蝕刻直到暴露多條絕緣覆蓋線144的頂表面，從而絕緣線154可以保留在空間146中。絕緣線154可以包括氮化物層。
[0068]參考圖8A和SB，多個犧牲間隔物150可以被蝕刻到從其頂表面的預(yù)定深度。因此，可以形成具有比多個犧牲間隔物150小的高度的多個犧牲間隔物圖案150A。
[0069]多個犧牲間隔物圖案150A的頂表面可以設(shè)置在比多條位線142的頂表面高的水平處，但本發(fā)明構(gòu)思不限于此。例如，犧牲間隔物圖案150A的頂表面可以設(shè)置在與多條位線142的頂表面相同的水平或比其低的水平處。
[0070]多個犧牲間隔物150可以利用干蝕刻工藝或者濕蝕刻工藝被蝕刻至預(yù)定深度以形成多個犧牲間隔物圖案150A。
[0071]之后，支撐材料層可以形成在基板110上并利用回蝕刻工藝或者CMP工藝被部分地去除直到暴露絕緣線154的頂表面，由此形成覆蓋多個犧牲間隔物圖案150A的多個支撐層 156。
[0072]多個支撐層156的每個可以具有在位線層疊結(jié)構(gòu)140的縱向延伸的線形，該縱向相應(yīng)于圖1的Y方向。在一些實施方式中，多個支撐層156可以包括絕緣材料。例如,多個支撐層 156 可以包括從 SiN, SiCN, SiOC, SiON, SiOCN, TiO, TaO, TaTiO, TaSiO 和 AlO 中選擇的至少一種材料。
[0073]參考圖9A和9B，具有預(yù)定形狀的掩模圖案(未示出)可以形成在具有多條絕緣線154的所得結(jié)構(gòu)上，并利用該掩模圖案作為蝕刻掩模部分地去除該所得結(jié)構(gòu)，由此形成限定多個接觸孔154H的多個絕緣圖案154A。此后，可以去除掩模圖案。
[0074]通過多個接觸孔154H暴露的第二犧牲層152、絕緣襯墊148、層間絕緣圖案130和一部分基板110可以被順序地蝕刻，由此在多個接觸孔154H的每個的底表面上暴露基板110。
[0075]金屬硅化物層158可以形成在基板110的暴露在多個接觸孔154H的每個的底表面上的表面上。例如，金屬硅化物層158可以包括鈷硅化物。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此，金屬娃化物層158可以包括從各種類型的金屬娃化物中選擇的材料。
[0076]在一些實施方式中，可以執(zhí)行以下工藝以形成金屬娃化物層158。起初,金屬層可以沉積在基板110的暴露在多個接觸孔154H的每個的底表面上的表面上，可以執(zhí)行第一快速熱硅化(RTS)工藝。第一 RTS工藝可以在大約450°C至大約550°C的溫度下執(zhí)行。不與Si原子反應(yīng)的金屬層可以在第一 RTS工藝期間被去除，第二 RTS工藝可以在例如大約800°C至大約950°C的溫度下執(zhí)行，其高于第一 RTS工藝中的溫度，以形成金屬硅化物層158。當(dāng)鈷層形成為金屬層時，鈷硅化物層可以形成為金屬硅化物層158。
[0077]參考圖1OA和10B，多個接觸孔154H可以被填充導(dǎo)電材料以形成多個接觸插塞160,焊盤導(dǎo)電層168可以形成在多個接觸插塞160上。[0078]多個接觸插塞160的每個可以包括覆蓋多個接觸孔154H的內(nèi)壁的阻擋層162和設(shè)置在阻擋層162上以填充相應(yīng)的接觸孔154H的導(dǎo)電插塞164。
[0079]在一些實施方式中，可以執(zhí)行以下工藝以形成多個接觸插塞160和焊盤導(dǎo)電層168。起初，在具有多個接觸孔154H的所得結(jié)構(gòu)被清潔之后，阻擋層162可以形成在所得結(jié)構(gòu)的整個表面上以覆蓋多個接觸孔154H的內(nèi)壁。此后，第一導(dǎo)電層可以形成在阻擋層162上至用于填充多個接觸孔154H的每個的內(nèi)部的足夠厚度。然后，第一導(dǎo)電層可以被回蝕刻或者拋光直到阻擋層162被暴露，由此在多個接觸孔154H內(nèi)形成多個導(dǎo)電插塞164。接著第二導(dǎo)電層可以形成在多個導(dǎo)電插塞164上，第二導(dǎo)電層的頂表面可以被平坦化以形成焊盤導(dǎo)電層168。
[0080]在一些實施方式中，阻擋層162可以具有鈦/鈦氮化物(Ti/TiN)的層疊結(jié)構(gòu)。多個接觸插塞160可以包括摻雜poly-S1、金屬、金屬娃化物、金屬氮化物或者其組合。焊盤導(dǎo)電層168可以包括金屬、金屬氮化物或者其組合。例如,接觸插塞160和焊盤導(dǎo)電層168中的至少之一可以包括鎢。
[0081]參考圖1lA和11B，掩模圖案170可以形成在焊盤導(dǎo)電層168上，焊盤導(dǎo)電層168和阻擋層162可以利用掩模圖案170作為蝕刻掩模被蝕刻，由此形成分別連接到多個接觸插塞160的多個著陸焊盤(landing pad)168A。絕緣覆蓋線144的通過多個著陸焊盤168A暴露的部分，多個接觸插塞160的部分，以及絕緣襯墊148、第二犧牲層152和支撐層156的每個的一部分可以被去除以形成暴露多個犧牲間隔物圖案150A的多個上空間172。
[0082]在一些實施方式中，類似于圖1所示的多個接觸插塞CP，多個掩模圖案170可以具有彼此分離的島形。多個掩模圖案170可以包括硅氮化物層。
[0083]參考圖12A和12B，通過多個上空間172暴露的多個犧牲間隔物圖案150A可以被去除，由此在多個位線層疊結(jié)構(gòu)140與多個接觸插塞160之間形成多個空氣間隔AS11。多個犧牲間隔物圖案150A可以利用濕蝕刻工藝或者干蝕刻工藝去除。
[0084]圖12C是由圖12A的正方形AFTER SP示出的部分的放大截面圖。圖12D是由圖12A的正方形AFTER SP示出的部分的放大平面圖。
[0085]參考圖12A至12D，絕緣襯墊148和第二犧牲層152可以暴露在多個空氣間隔ASl I上。多個空氣間隔ASll在字線122延伸的方向上可以具有第一寬度W11。
[0086]參考圖13A和13B，暴露在多個空氣間隔ASll上的絕緣襯墊148和第二犧牲層152的每個的一部分可以通過相應(yīng)的上空間172去除，從而多個空氣間隔ASll的寬度可以擴大以形成多個擴大的空氣間隔AS12。
[0087]圖13C是由圖13A的正方形AFTER X_SP示出的部分的放大截面圖。圖13D是由圖13A的正方形AFTER X_SP示出的部分的放大平面圖。
[0088]參考圖13A至13D，絕緣襯墊148和第二犧牲層152可以暴露在多個擴大的空氣間隔AS12上。
[0089]多個擴大的空氣間隔AS12在字線122延伸的方向上可以具有大于第一寬度Wll的第二寬度W12。
[0090]為了形成多個擴大的空氣間隔AS12，絕緣襯墊148和第二犧牲層152的每個的一部分可以利用濕蝕刻工藝或者干蝕刻工藝通過上空間172而去除。
[0091]參考圖14A和14B，在去除掩模圖案170之后，絕緣材料可以沉積在基板110上以形成填充上空間172的蓋層190。
[0092]在蓋層190的形成期間，絕緣材料可以從上空間172沉積在擴大的空氣間隔AS12內(nèi)。結(jié)果，在除了擴大的空氣間隔AS12的被多個著陸焊盤168A覆蓋的部分之外的區(qū)域中，覆蓋襯墊190L可以由與蓋層190相同的材料形成在擴大的空氣間隔AS12的內(nèi)壁上。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此，覆蓋襯墊190L可以不是必須形成的。
[0093]圖14C是由圖14A的正方形AFTER CAPPING示出的部分的放大截面圖。圖14D是由圖14A的正方形AFTER CAPPING示出的部分的放大平面圖。
[0094]參考圖14A至14D，非對稱的空氣間隔可以形成在一個接觸插塞160的兩側(cè)上。即，覆蓋襯墊190L可以形成在接觸插塞160的第一側(cè)壁Sll (參考圖14C和14D)與面對第一側(cè)壁Sll的位線142之間的擴大的空氣間隔AS12的內(nèi)壁上，從而擴大的空氣間隔AS12可以具有小于第二寬度W12的第三寬度W13。
[0095]由于在第二側(cè)壁S12 (參考圖14C和14D)與面對第二側(cè)壁S12的位線142之間，擴大的空氣間隔AS12被著陸焊盤168A覆蓋，該第二側(cè)壁S12是與接觸插塞160的第一側(cè)壁Sll相反的一側(cè)，因此覆蓋襯墊190L可以不形成在擴大的空氣間隔AS12的內(nèi)壁上。因此，擴大的空氣間隔AS12在彼此面對的第二側(cè)壁S12與位線142之間可以保持第二寬度W12。如上所述，可以制造包括在一個接觸插塞160的兩側(cè)上具有不同寬度(即，第三寬度W13和第二寬度W12)的非對稱的空氣間隔的半導(dǎo)體器件200。
[0096]在本實施方式中，多個擴大的空氣間隔AS12可以平行于位線142延伸，至少一個空氣間隔AS12在其縱向可以具有不均勻的寬度。更具體而言，如圖14D所示，基于沿位線142延伸的方向布置成行的接觸插塞160，面對第一側(cè)壁Sll的擴大的空氣間隔AS12在其縱向可以具有均勻的寬度。相反，由于間歇地形成在覆蓋絕緣線142的第二犧牲層152上的覆蓋襯墊190L，面對布置成行的接觸插塞160的第二側(cè)壁S12的擴大的空氣間隔沿其縱向可以具有不均勻的寬度。即，擴大的空氣間隔AS12在字線122延伸的方向上在接觸插塞160與位線142之間可以具有第二寬度W12，在絕緣圖案154A與位線142之間具有小于第二寬度W12的第四寬度W14。
[0097]此后，多個電容器(未示出)可以通過蓋層190形成并電連接到多個接觸插塞160。多條位線142和多個接觸插塞160可以構(gòu)成圖1所示的多條位線BL和多個接觸插塞CP。
[0098]圖15A至20D是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步的實施方式制造半導(dǎo)體器件300的方法的截面圖。
[0099]半導(dǎo)體器件300可以具有圖1所示的布局。圖15A至圖20A是沿圖1的線A-A'截取的截面圖，圖15B至圖20B是沿圖1的線C-C'截取的截面圖。在圖15A至圖20D中，相同的參考數(shù)字被用于表示與圖1至14D中相同的項目，將省略相同項目的詳細(xì)說明。
[0100]參考圖15A和15B，可以通過參考圖3A至9B描述的同樣的方式執(zhí)行工藝直到形成通過其底表面暴露基板110的多個接觸孔154H。此后，暴露在多個接觸孔154H的側(cè)壁上的第二犧牲層152可以被去除從而犧牲間隔物圖案150A和支撐層156可以暴露在多個接觸孔154H的側(cè)壁上。
[0101]然后，通過參考圖9A和9B描述的相同的方式，金屬硅化物層158可以形成在基板110的暴露在多個接觸孔154H的每個的底表面上的表面上。
[0102]參考圖16A和16B，通過與參考圖1OA和IOB描述的類似的方式，多個接觸孔154H可以被填充導(dǎo)電材料以形成多個接觸插塞160，焊盤導(dǎo)電層168可以形成在多個接觸插塞160 上。
[0103]多個接觸插塞160的每個可以包括覆蓋多個接觸孔154H的每個的內(nèi)壁的阻擋層162和形成在阻擋層162上以填充相應(yīng)的接觸孔154H的導(dǎo)電插塞164。阻擋層162可以與暴露在多個接觸孔154H的側(cè)壁上的犧牲間隔物圖案150A和支撐層156接觸。
[0104]參考圖17A和17B，通過與參考圖1lA和IlB描述的類似的方式，掩模圖案170可以形成在焊盤導(dǎo)電層168上，暴露多個犧牲間隔物圖案150A的多個上空間172可以利用掩模圖案170作為蝕刻掩模而形成。
[0105]參考圖18A和18B，通過與參考圖12A和12B描述的類似的方式，通過多個上空間172暴露的多個犧牲間隔物圖案150A可以被去除，由此在多個位線層疊結(jié)構(gòu)140與多個接觸插塞160之間形成多個空氣間隔AS21。
[0106]圖18C是由圖18A的正方形AFTER SP示出的部分的放大截面圖。圖18D是由圖18A的正方形AFTER SP示出的部分的放大平面圖。
[0107]參考圖18A至18D，絕緣襯墊148和接觸插塞160的阻擋層162可以暴露在多個空氣間隔AS21上。多個空氣間隔AS21在字線122延伸的方向上可以具有第一寬度W21。
[0108]參考圖19A和19B，通過與參考圖13A和13B描述的類似的方式，暴露在多個空氣間隔AS21上的絕緣襯墊148和第二犧牲層152的每個的一部分可以通過上空間172被去除以擴大多個空氣間隔AS21的寬度，由此形成多個擴大的空氣間隔AS22。
[0109]圖19C是由圖19A的正方形AFTER X_SP示出的部分的放大截面圖。圖19D是由圖19A的正方形AFTER X_SP示出的部分的放大平面圖。
[0110]參考圖19A至19D，具有減小的寬度的絕緣襯墊148、具有減小的寬度的第二犧牲層152和多個接觸插塞160的阻擋層162可以暴露在多個擴大的空氣間隔AS22上。
[0111]在本實施方式中，多個擴大的空氣間隔AS22可以平行于位線142延伸的方向延伸，并在其縱向具有不均勻的寬度。更具體而言，在字線122延伸的方向上，在多個接觸插塞160的位于接觸插塞160與位線142之間的兩側(cè)上，多個擴大的空氣間隔AS22可以具有大于第一寬度W21 (參考圖18D)的第二寬度W22。同時，在字線122延伸的方向上，在絕緣圖案154A的位于絕緣圖案154A與位線142之間的兩側(cè)上，多個擴大的空氣間隔AS22可以具有大于第二寬度W22的第三寬度W23。
[0112]為了形成多個擴大的空氣間隔AS22，絕緣襯墊148和第二犧牲層152的每個的一部分可以利用濕蝕刻工藝或者干蝕刻工藝通過上空間172而去除。
[0113]參考圖20A和20B，在去除掩模圖案170之后，通過與參考圖14A和14B描述的類似的方式，絕緣材料可以沉積在基板110上以形成填充上空間172的蓋層190。
[0114]在上絕緣層190的形成期間，絕緣材料可以從上空間172沉積在擴大的空氣間隔AS22內(nèi)。結(jié)果，在除了擴大的空氣間隔AS22的被多個著陸焊盤168A覆蓋的部分之外的區(qū)域中，覆蓋襯墊190L可以由與蓋層190相同的材料形成在擴大的空氣間隔AS22的內(nèi)壁上。在本實施方式中，覆蓋襯墊190L可以形成在暴露于擴大的空氣間隔AS22內(nèi)的絕緣襯墊148的表面上、第二犧牲層152的表面上、以及多個接觸插塞160的阻擋層162的表面上。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此，覆蓋襯墊190L可以不是必須形成的。例如，擴大的空氣間隔AS22的部分內(nèi)壁可以不被覆蓋襯墊190L覆蓋。備選地，覆蓋襯墊190L可以不形成在擴大的空氣間隔AS22內(nèi)。
[0115]圖20C是由圖20A的正方形AFTER CAPPING示出的部分的放大截面圖。圖20D是由圖20A的正方形AFTER CAPPING示出的部分的放大平面圖。
[0116]參考圖20A至20D，不對稱的空氣間隔可以形成在一個接觸插塞160的兩側(cè)上。即，覆蓋襯墊190L可以形成在接觸插塞160的第一側(cè)壁S21 (參考圖20C和20D)與面對第一側(cè)壁S21的位線142之間的擴大的空氣間隔AS22的內(nèi)壁上，從而擴大的空氣間隔AS22可以具有小于第二寬度W22的第四寬度W24。由于在第二側(cè)壁S22 (參考圖14C和14D)與面對第二側(cè)壁S22的位線142之間，擴大的空氣間隔AS22被著陸焊盤168A覆蓋，該第二側(cè)壁S22是與接觸插塞160的第一側(cè)壁S21相反的一側(cè)，所以覆蓋襯墊190L可以不形成在擴大的空氣間隔AS22的內(nèi)壁上。因此，擴大的空氣間隔AS22在多個接觸插塞160的每個的第二側(cè)壁S22與面對第二側(cè)壁S22的位線142之間可以保持第二寬度W22。如上所述，可以形成包括在一個接觸插塞160的兩側(cè)上具有不同寬度(即，第四寬度W24和第二寬度W22)的不對稱的空氣間隔的半導(dǎo)體器件300。
[0117]相反，由于形成在絕緣圖案154A的兩側(cè)上的覆蓋襯墊190L，擴大的空氣間隔AS22在絕緣圖案154A的兩側(cè)可以具有大約相同的寬度或相似的寬度。
[0118]此外，在本實施方式中，多個擴大的空氣間隔AS22在其縱向(其平行于位線142)可以具有不均勻的寬度。更具體而言，如圖20D所示，基于在位線142延伸的方向上布置成行的接觸插塞160，面對第一側(cè)壁S21的擴大的空氣間隔AS22可以具有在字線122延伸的方向上、在接觸插塞160與位線142之間的第四寬度W24，并具有在字線122延伸的方向上、在絕緣圖案154A與位線142之間的第五寬度W25，該第五寬度W25大于第四寬度W22。如圖20D所示，基于在位線142延伸的方向布置成行的接觸插塞160，面對第二側(cè)壁S22的擴大的空氣間隔AS22可以具有在字線122延伸的方向上、在接觸插塞160與位線142之間的第六寬度W26。由于間歇地形成在覆蓋絕緣線142的第二犧牲層152上的覆蓋襯墊190L，面對第二側(cè)壁S22的擴大的空氣間隔AS22可以具有在字線122延伸的方向上、在絕緣圖案154A與位線142之間的第七寬度W27，該第七寬度W27不同于第六寬度W26。第七寬度W27可以大于第六寬度W26并小于第三寬度W23 (參考圖19D)。
[0119]此后，多個電容器(未示出)可以通過蓋層190形成并電連接到多個接觸插塞160。
[0120]圖21A至圖21K是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步的示范實施方式制造半導(dǎo)體器件的操作的截面圖。圖2IA至2IK示出制造圖20A至20D所示的半導(dǎo)體器件300的操作。
[0121]圖21A至圖21K是沿圖1的線A-A'截取的部分的截面圖。在圖21A至圖21K中，相同的參考數(shù)字被用于表示與圖1至20D中相同的項目，將省略相同項目的詳細(xì)說明。
[0122]參考圖21A，通過與參考圖3A至8B描述的相同的方式，多條絕緣線154和多個犧牲間隔物圖案150A可以形成在基板110上，多個支撐層156可以形成在多個犧牲間隔物圖案150A上。
[0123]參考圖21B，通過與參考圖9A和9B描述的類似的方式，多條絕緣線154的一部分可以被去除，由此形成暴露第二犧牲層152的多個接觸孔154H。
[0124]參考圖21C，第二犧牲層152可以從接觸孔154H內(nèi)部去除，從而犧牲間隔物圖案150A和多個支撐層156可以暴露在接觸孔154H的側(cè)壁上，且絕緣襯墊148可以暴露在接觸孔154H的底表面上。[0125]參考圖21D，暴露在接觸孔154H內(nèi)的犧牲間隔物圖案150A的表面可以被氮化，由此在犧牲間隔物圖案150A的表面上形成氮化薄層150N。
[0126]為了形成氮化薄層150N，犧牲間隔物圖案150A的暴露表面可以被暴露于氮等離子體。例如，當(dāng)犧牲間隔物圖案150A由poly-Si形成時,氮化薄層150N可以是娃氮化物層。
[0127]參考圖21E，阻擋間隔物240可以形成在接觸孔154H的內(nèi)側(cè)壁上，在該接觸孔154H中氮化薄層150N被暴露。
[0128]阻擋間隔物240可以包括氧化物層、氮化物層或者其組合。
[0129]參考圖21F，暴露在接觸孔154H的底表面上的絕緣襯墊148可以利用阻擋間隔物240作為蝕刻掩模被蝕刻。結(jié)果，暴露的層間絕緣圖案130可以被蝕刻以暴露基板110。如圖21F所示，暴露于接觸孔154H的基板110可以被部分地蝕刻，由此在接觸孔154H的底表面上暴露基板110的凹入表面110R。
[0130]參考圖21G，金屬硅化物層158可以形成在基板110的暴露在多個接觸孔154H內(nèi)的凹入表面IlOR上。例如,金屬娃化物層158可以包括鈷娃化物。然而,本發(fā)明構(gòu)思不限于此，金屬硅化物層158可以由從各種類型的金屬硅化物中選擇的材料形成。
[0131]參考圖21H，阻擋間隔物240 (參考圖21G)可以從具有金屬硅化物層158的所得結(jié)構(gòu)去除，由此在接觸孔154H內(nèi)暴露氮化薄層150N和支撐層156。
[0132]參考圖211，通過與參考圖16A和16B描述的類似的方式，接觸孔154H可以被填充導(dǎo)電材料以形成多個接觸插塞160，焊盤導(dǎo)電層168可以形成在多個接觸插塞160上。
[0133]多個接觸插塞160的每個可以包括覆蓋每個接觸孔154H的內(nèi)壁的阻擋層162和形成在阻擋層162上以填充相應(yīng)的接觸孔154H的導(dǎo)電插塞164。
[0134]由于氮化薄層150N形成在多個犧牲間隔物圖案150A的暴露表面上，所以當(dāng)阻擋層162形成在接觸孔154H內(nèi)時，可以防止由于多個犧牲間隔物圖案150A的聚結(jié)(agglomeration)而導(dǎo)致的變形。具體地，當(dāng)多個犧牲間隔物圖案150A可以由poly-Si形成且阻擋層162由鈦、鈦氮化物或其組合形成時，在poly-Si層上形成鈦或鈦氮化物期間會發(fā)生聚結(jié)，從而poly-Si層的形狀會不規(guī)則地變形。然而，由于氮化薄層150N形成在多個犧牲間隔物圖案150A的暴露表面上，所以在多個犧牲間隔物圖案150A上形成阻擋層162期間，可以防止poly-Si層的變形和聚結(jié)。結(jié)果，當(dāng)隨后通過去除多個犧牲間隔物圖案150A而形成空氣間隔時，多個犧牲間隔物圖案150A可以被容易地去除，且可以形成具有均勻輪廓的空氣間隔。
[0135]參考圖21J，通過與參考圖17A和17B描述的類似的方式形成多個著陸焊盤168A和多個上空間172。
[0136]參考圖21K，通過與參考圖18A和18B描述的類似的方法，通過多個上空間172暴露的多個犧牲間隔物圖案150A可以被去除，由此在多個位線層疊結(jié)構(gòu)140與多個接觸插塞160之間形成多個空氣間隔AS31。
[0137]在去除多個犧牲間隔物圖案150A期間，形成在多個犧牲間隔物圖案150A的表面上的氮化薄層150N也會被去除，從而絕緣襯墊148和接觸插塞160的阻擋層162可以暴露于多個空氣間隔AS31。
[0138]此后，可以執(zhí)行參考圖19A至20D描述的工藝，由此形成半導(dǎo)體器件300 (參考圖20A 至 20D)。[0139]圖22A至圖22E是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另外的實施方式制造半導(dǎo)體器件的方法的工藝操作的截面圖。圖22A至22E示出制造圖20A至20D所示的半導(dǎo)體器件300的另一方法。
[0140]圖22A至22E是沿圖1的線A-A'截取的部分的截面圖。在圖22A至圖22E中，相同的參考數(shù)字被用于表示與圖1至21K中相同的項目，將省略相同項目的詳細(xì)說明。
[0141]參考圖22A，通過與參考圖15A描述的相同的方式，多個接觸孔154H可以形成在基板110中以部分地暴露基板110。暴露在多個接觸孔154H的側(cè)壁上的第二犧牲層152可以被去除，由此在多個接觸孔154H的側(cè)壁上暴露犧牲間隔物圖案150A和支撐層156。此后，金屬硅化物層158可以形成在基板110的暴露在多個接觸孔154H的每個的底表面上的表面上。
[0142]參考圖22B，在金屬硅化物層158形成在多個接觸孔154H的每個的底表面上之后，氮化薄層150N可以通過與參考圖21D描述的相同的方式形成在犧牲間隔物圖案150A的表面上。
[0143]參考圖22C，通過與參考圖211描述的相同的方式，接觸孔154H可以被填充導(dǎo)電材料以形成多個接觸插塞160。每個接觸插塞160可以包括阻擋層162和導(dǎo)電插塞164。焊盤導(dǎo)電層168可以形成在多個接觸插塞160上。
[0144]由于氮化薄層150N形成在多個犧牲間隔物圖案150A的暴露表面上，所以當(dāng)阻擋層162形成在接觸孔154H內(nèi)時，可以防止由于多個犧牲間隔物圖案150A的聚結(jié)和變形。因此，當(dāng)隨后通過去除多個犧牲間隔物圖案150A而形成空氣間隔時，多個犧牲間隔物圖案150A可以被容易地去除，且可以形成具有均勻輪廓的空氣間隔。
[0145]參考圖22D，通過與參考圖17A和17B描述的類似的方式可以形成多個著陸焊盤168A和多個上空間172。
[0146]參考圖22E，通過與參考圖18A和18B描述的類似的方式，通過多個上空間172暴露的多個犧牲間隔物圖案150A可以被去除，由此在多個位線層疊結(jié)構(gòu)140與多個接觸插塞160之間形成多個空氣間隔AS41。
[0147]在去除多個犧牲間隔物圖案150A期間，形成在多個犧牲間隔物圖案150A的表面上的氮化薄層150N也可以被去除，從而絕緣襯墊148和接觸插塞160的阻擋層162可以暴露在多個空氣間隔AS41上。
[0148]然后，可以執(zhí)行參考圖19A至20D描述的工藝以形成半導(dǎo)體器件300 (參考圖20A至 20D)。
[0149]圖23是包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實施方式的半導(dǎo)體器件1000的系統(tǒng)的圖。
[0150]系統(tǒng)1000可以包括控制器1010、輸入/輸出(I/O)裝置1020、存儲裝置1030和接口 1040。系統(tǒng)1000可以是移動系統(tǒng)或配置為發(fā)送或接收信息的系統(tǒng)。在一些實施方式中，移動系統(tǒng)可以是個人數(shù)字助理(PDA)、便攜式計算機、網(wǎng)絡(luò)平板、無線電話、移動式電話、數(shù)字音樂播放器或存儲卡?？刂破?010可以配置為控制系統(tǒng)1000中的執(zhí)行程序。控制器1010可以包括微處理器(MP)、數(shù)字信號處理器(DSP)、微控制器(MC)或與其類似的裝置。I/0裝置1020可以用于輸入數(shù)據(jù)到系統(tǒng)1000或從系統(tǒng)1000輸出數(shù)據(jù)。系統(tǒng)1000可以利用I/O裝置1020連接到外部裝置(例如，個人電腦(PC)或網(wǎng)絡(luò))，并與外部裝置交換數(shù)據(jù)。I/0裝置1020例如可以是鍵區(qū)、鍵盤或顯示裝置。[0151]存儲裝置1030可以存儲操作控制器1010所需的代碼和/或數(shù)據(jù)或者存儲通過控制器1010處理的數(shù)據(jù)。存儲裝置1030可以包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的具有鰭型場效應(yīng)晶體管(FinFET)的半導(dǎo)體器件。例如，存儲裝置1030可以包括圖1至20D所示的半導(dǎo)體器件100、200 和 300。
[0152]接口 1040可以是在系統(tǒng)1000與其他外部裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑。控制器1010、I/O裝置1020、存儲裝置1030和接口 1040可以通過總線1050彼此通信。系統(tǒng)1000可以用于移動式電話、MP3播放器、導(dǎo)航裝置、便攜式多媒體播放器(PMP)、固態(tài)盤(SSD)或家用電器。
[0153]雖然已經(jīng)參考其示范實施方式具體示出和描述了本發(fā)明構(gòu)思，但是將理解，可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種變化而不背離權(quán)利要求的精神和范圍。
[0154]本申請要求于2012年9月14日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請N0.10-2012-0102269號的優(yōu)先權(quán)，其公開通過引用整體合并在此。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件，包括: 基板； 導(dǎo)電圖案，在所述基板的有源區(qū)上并且具有在所述導(dǎo)電圖案的相反的第一側(cè)和第二側(cè)上的相應(yīng)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁；以及 在所述基板上的第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線，所述第一導(dǎo)電線和所述第二導(dǎo)電線在導(dǎo)電圖案的第一側(cè)和第二側(cè)的相應(yīng)側(cè)上并通過不對稱的第一空氣間隔和第二空氣間隔與相應(yīng)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁分離。
2.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述第一空氣間隔和所述第二空氣間隔具有不同的覽度。
3.如權(quán)利要求2所述的器件，其中所述第一空氣間隔和所述第二空氣間隔中至少一個具有不均勻的寬度。
4.如權(quán)利要求3所述的器件，其中所述第一空氣間隔具有均勻的寬度，且其中所述第二空氣間隔具有不均勻的寬度。
5.如權(quán)利要求1所述的器件，還包括: 第一絕緣層，覆蓋所述第一導(dǎo)電線的在所述第一空氣間隔與第一導(dǎo)電線之間的側(cè)壁； 第二絕緣層，覆蓋所述導(dǎo)電圖案的第一側(cè)壁；以及 第三絕緣層，覆蓋所述第二導(dǎo)電線的在所述第二空氣間隔與所述第二導(dǎo)電線之間的側(cè) 壁。
6.如權(quán)利要求5所述的器件，其中所述導(dǎo)電圖案的第二側(cè)壁和所述第三絕緣層被暴露在所述第二空氣間隔中。
7.如權(quán)利要求5所述的器件，還包括覆蓋所述導(dǎo)電圖案的第二側(cè)壁的第四絕緣層。
8.如權(quán)利要求5所述的器件，其中所述第一絕緣層和所述第二絕緣層具有不同的厚度。
9.如權(quán)利要求5所述的器件，其中所述第一絕緣層的厚度大于所述第二絕緣層的厚度。
10.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述導(dǎo)電圖案是在所述第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線之間沿第一方向布置成行的多個接觸插塞中的一個，且其中所述器件還包括多個絕緣圖案，相應(yīng)的絕緣圖案填充相鄰的接觸插塞之間的空間。
11.如權(quán)利要求10所述的器件，其中所述多個接觸插塞和所述多個絕緣圖案在垂直于所述第一方向的第二方向上具有不同的寬度。
12.如權(quán)利要求10所述的器件，其中所述第一空氣間隔和所述第二空氣間隔沿所述第一方向延伸以將所述多個接觸插塞與所述第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線分離。
13.如權(quán)利要求12所述的器件，其中所述第一空氣間隔在所述第一導(dǎo)電線與所述多個接觸插塞之間具有第一寬度，且在所述第一導(dǎo)電線與所述多個絕緣圖案之間具有大于所述第一寬度的第二寬度。
14.如權(quán)利要求12所述的器件，其中所述第二空氣間隔在所述第二導(dǎo)電線與所述多個接觸插塞之間具有第一寬度，且在所述第二導(dǎo)電線與所述多個絕緣圖案之間具有大于所述第一寬度的第二寬度。
15.如權(quán)利要求12所述的器件，其中所述多個接觸插塞和所述多個絕緣圖案具有相同的寬度。
16.如權(quán)利要求1所述的器件，其中所述第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線是位線。
17.一種半導(dǎo)體器件，包括: 基板； 第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線，設(shè)置在所述基板上并沿第一方向延伸；以及多個接觸插塞，設(shè)置在所述第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線之間并通過非對稱的第一空氣間隔和第二空氣間隔與所述第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線分離。
18.如權(quán)利要求17所述的器件，其中所述第一空氣間隔和第二空氣間隔中至少一個沿其縱向具有不規(guī)則的寬度。
19.如權(quán)利要求17所述的器件，還包括第一絕緣層，該第一絕緣層覆蓋所述多個接觸插塞的面對所述第一空氣間隔的側(cè)壁。
20.如權(quán)利要求17所述的器件，還包括第二絕緣層，該第二絕緣層覆蓋所述多個接觸插塞的面對所述第二空氣間隔的側(cè)壁 。
21.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括: 在基板上形成成對的導(dǎo)電線且所述導(dǎo)電線沿第一方向延伸； 在所述成對的導(dǎo)電線的相反側(cè)壁上形成絕緣襯墊； 在所述成對的導(dǎo)電線的所述側(cè)壁上的所述絕緣襯墊上形成相應(yīng)的犧牲間隔物； 在所述成對的導(dǎo)電線之間形成成行的接觸插塞和絕緣圖案，所述絕緣圖案將所述接觸插塞中的相鄰接觸插塞分離；以及 去除所述犧牲間隔物以形成將所述成對的導(dǎo)電線中的相應(yīng)的導(dǎo)電線與所述多個接觸插塞分離的不對稱的第一空氣間隔和第二空氣間隔。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中去除所述犧牲間隔物以形成將所述成對的導(dǎo)電線中的相應(yīng)導(dǎo)電線與所述多個接觸插塞分離的不對稱的第一空氣間隔和第二空氣間隔包括在形成所述接觸插塞之前去除部分的所述犧牲間隔物以及在形成所述接觸插塞之后去除所述犧牲間隔物的剩余部分。
23.如權(quán)利要求22所述的方法: 其中在形成所述接觸插塞之前去除部分的所述犧牲間隔物之后，用支撐層填充先前由去除的部分所占據(jù)的空間；以及 其中去除所述犧牲間隔物的剩余部分包括: 去除所述支撐層和部分的所述襯墊以暴露所述犧牲間隔物的所述剩余部分；以及 去除所述犧牲間隔物的所述暴露的剩余部分。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括在形成所述接觸插塞之前，將所述犧牲間隔物的表面氮化以形成氮化層。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述接觸插塞形成在所述氮化層上。
26.—種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括: 在基板上形成分隔開的第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線； 在所述第一導(dǎo)電線和所述第二導(dǎo)電線的側(cè)壁上形成絕緣襯墊； 在所述絕緣襯墊上形成第一犧牲層； 在所述第一犧牲層上形成第二犧牲層；在所述第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線之間的所述第二犧牲層上形成絕緣區(qū)； 去除部分的絕緣區(qū)以形成多個接觸孔； 去除第二犧牲層的由所述多個接觸孔暴露的部分； 在所述多個接觸孔中形成多個接觸插塞；以及 去除所述第一犧牲層以形成將所述第一導(dǎo)電線和所述第二導(dǎo)電線中的相應(yīng)導(dǎo)電線與所述多個接觸插塞分離的不對稱的第一空氣間隔和第二空氣間隔。
【文檔編號】H01L23/528GK103681602SQ201310416373
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月14日
【發(fā)明者】孫洛辰 申請人:三星電子株式會社