СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО УСТРОЙСТВА И ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2024 года по МПК H10B12/00 H01L21/203 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящее раскрытие испрашивает приоритет по китайской патентной заявке №202011631057.3 под названием «СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО УСТРОЙСТВА И ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ УСТРОЙСТВО», поданной Национальным управлением Китая по интеллектуальной собственности (China National Intellectual Property Administration (CNIPA)) 30 декабря 2020 г., которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники

Настоящее раскрытие относится к технической области полупроводников, в частности к способу изготовления полупроводникового устройства и к полупроводниковому устройству.

Уровень техники

С повышением степени интеграции полупроводниковых устройств размер структур в полупроводниковом устройстве постепенно уменьшается и плотность их распределения постепенно увеличивается. Увеличение плотности распределения структур приводит к уменьшению расстояния между структурами, что делает более вероятным возникновение диэлектрического пробоя или паразитной емкости для проводящих структур. Следовательно, эффективная электрическая изоляция соседних проводящих структур становится приоритетом современного процесса изготовления полупроводниковых устройств.

В настоящее время обычно формируют воздушные разделительные слои на двух боковых стенках проводящей структуры для уменьшения паразитной емкости между соседними структурами, чтобы улучшить электроизоляционный эффект. В частности, во время процесса изготовления полупроводникового устройства, на боковой стенке проводящей структуры обычно формируют жертвенный слой, и для травления жертвенного слоя с образованием воздушного разделительного слоя используют установку для сухой очистки с высокой селективностью. Ширина требуемого воздушного разделительного слоя очень мала, обычно не больше 5 нм. В реальном процессе изготовления трудно полностью удалить такой узкий жертвенный слой путем травления, и травление жертвенного слоя травителем не является равномерным. В результате, сформированный воздушный разделительный слой имеет плохую поверхностную однородность, что уменьшает электроизоляционный эффект воздушного разделительного слоя и таким образом негативно влияет на электрические характеристики полупроводникового устройства.

Раскрытие сущности изобретения

В вариантах осуществления настоящего раскрытия предложен способ изготовления полупроводникового устройства.

Способ изготовления полупроводникового устройства включает в себя:

обеспечения подложки;

формирование множества первых структур, проходящих в первом направлении на подложке;

формирование жертвенного слоя на боковых стенках первых структур;

формирование внешнего разделительного слоя на боковой стенке жертвенного слоя;

удаление участков жертвенного слоя для получения структурированного разделительного слоя, который открывает участки жертвенного слоя; и

удаление жертвенного слоя для формирования воздушных зазоров между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами.

Согласно способу изготовления полупроводникового устройства, сначала формируют жертвенный слой на боковых стенках первых структур на подложке, затем формируют внешний разделительный слой на боковой стенке жертвенного слоя, удаляют участки внешнего разделительного слоя для получения структурированного внешнего разделительного слоя, который открывает участки жертвенного слоя, и в завершение удаляют жертвенный слой для формирования воздушных зазоров между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами. Согласно настоящему раскрытию, открывают участки жертвенного слоя таким образом, чтобы жертвенный слой вступал в непосредственную реакцию с внешней средой для своего полного удаления и таким образом формировались воздушные зазоры с малой шириной. Таким образом, в настоящем раскрытии решена проблема, состоящая в трудности удаления узкого жертвенного слоя с использованием традиционной технологии. В то же самое время, поскольку нет необходимости в удалении жертвенного слоя путем травления, улучшается однородность поверхности вокруг воздушного зазора.

В варианте осуществления каждая из первых структур может включать в себя проводящую структуру и изоляционную боковую стенку, расположенную на боковой стенке проводящей структуры, и жертвенный слой может быть сформирован на той поверхности изоляционной боковой стенки, которая удалена от проводящей структуры.

В варианте осуществления формирование жертвенного слоя на боковых стенках первых структур может включать в себя: формирование жертвенного слоя на открытых поверхностях подложки и первых структур посредством процесса осаждения; и протравливание жертвенного слоя для формирования жертвенного слоя на боковых стенках первых структур.

В варианте осуществления каждая из первых структур может дополнительно включать в себя твердую маскирующую структуру на проводящей структуре; а

протравливание жертвенного слоя для формирования жертвенного слоя на боковых стенках первых структур может включать в себя:

выполнение первого травления жертвенного слоя таким образом, чтобы верхняя поверхность жертвенного слоя после первого травления была расположена заподлицо с верхними поверхностями проводящих структур или выше, чем верхние поверхности проводящих структур, и ниже, чем верхние поверхности твердых маскирующих структур;

формирование внутреннего разделительного слоя на верхней поверхности жертвенного слоя после первого травления и формирование открытых поверхностей твердых маскирующих структур посредством процесса осаждения;

травление внутреннего разделительного слоя для удаления участков внутреннего разделительного слоя на верхней поверхности жертвенного слоя после первого травления и травление внутреннего разделительного слоя на верхних поверхностях твердых маскирующих структур таким образом, чтобы был сформирован внутренний разделительный слой на боковых стенках твердых маскирующих структур; и

выполнение второго травления жертвенного слоя с использованием внутреннего разделительного слоя после первого травления в качестве маски таким образом, чтобы сформировать жертвенный слой на боковых стенках первых структур.

В варианте осуществления удаление участков внешнего разделительного слоя для получения структурированного внешнего разделительного слоя, который открывает участки жертвенного слоя, может включать в себя:

формирование заполняющего диэлектрического слоя между множеством первых структур посредством процесса осаждения;

удаление заполняющего диэлектрического слоя над верхней поверхностью внешнего разделительного слоя посредством процесса озоления полировки таким образом, чтобы верхняя поверхность заполняющего диэлектрического слоя была расположена заподлицо с верхней поверхностью внешнего разделительного слоя;

формирование маскирующего слоя и слоя фоторезиста на внешнем разделительном слое и заполняющем диэлектрическом слое, экспонирование и проявление слоя фоторезиста для формирования структурированного слоя фоторезиста, проходящего во втором направлении, и травление маскирующего слоя через структурированный слой фоторезиста для формирования структурированного маскирующего слоя, проходящего во втором направлении; и

травление внешнего разделительного слоя и заполняющего диэлектрического слоя с использованием структурированного маскирующего слоя в качестве маски и удаление участков внешнего разделительного слоя и участков заполняющего диэлектрического слоя для получения структурированного внешнего разделительного слоя.

В варианте осуществления жертвенный слой может включать в себя углеводородный слой, и удаление жертвенного слоя может включать в себя удаление жертвенного слоя посредством процесса шлифовки.

В варианте осуществления способ может дополнительно включать в себя формирование множества вторых структур, проходящих во втором направлении в подложке, причем каждая из вторых структур включает в себя заглубленную линию слов, или числовую шину, (word line), проходящую во втором направлении, и защитную структуру линии слов, сформированную на заглубленной линии слов.

В варианте осуществления проводящая структура может включать в себя линию битов, или разрядную шину, (bit line), проходящую в первом направлении, и на линии битов может быть сформирована защитная структура линии битов.

В варианте осуществления процесс осаждения включает в себя атомно-слоевой процесс осаждения.

В варианте осуществления, после удаления жертвенного слоя для получения воздушных зазоров способ может дополнительно включать в себя формирование множества контактных структур узла хранения между множеством первых структур таким образом, чтобы контактные структуры узла хранения находились в контакте с подложкой, и между контактными структурами узла хранения и первыми структурами были расположены воздушные зазоры.

В варианте осуществления формирование множества контактных структур узла хранения между множеством первых структур может включать в себя:

удаление заполняющего диэлектрического слоя;

травление участков подложки для формирования множества углубленных контактных отверстий подложки между соседними первыми структурами;

формирование эпитаксиального слоя на подложке посредством эпитаксиального процесса таким образом, чтобы эпитаксиальный слой по меньшей мере заполнял контактные отверстия подложки; и

протравливание эпитаксиального слоя для формирования множества контактных структур узла хранения таким образом, чтобы верхние поверхности контактных структур узла хранения были расположены ниже, чем верхние поверхности первых структур.

В варианте осуществления, перед удалением заполняющего диэлектрического слоя формирование множества контактных структур узла хранения может дополнительно включать в себя формирование узлового разделительного слоя в заполняющем диэлектрическом слое посредством процесса осаждения таким образом, чтобы узловой разделительный слой покрывал верхнюю поверхность заполняющего диэлектрического слоя; и протравливание узлового разделительного слоя таким образом, чтобы верхняя поверхность узлового разделительного слоя была расположена заподлицо с верхней поверхностью заполняющего диэлектрического слоя.

В варианте осуществления, после протравливания эпитаксиального слоя способ может дополнительно включать в себя: травление структурированного внешнего разделительного слоя для преобразования верхней поверхности структурированного внешнего разделительного слоя в наклонную поверхность.

В настоящем раскрытии также предложено полупроводниковое устройство. Полупроводниковое устройство включает в себя:

подложку;

множество первых структур, сформированных на подложке и проходящих в первом направлении; и

структурированный внешний разделительный слой, сформированный на локальных областях на двух боковых стенках первых структур, причем между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами сформированы воздушные зазоры;

при этом структурированный внешний разделительный слой включает в себя множество внешних разделительных блоков, и это множество внешних разделительных блоков распределены на подложке через интервалы в первом направлении.

В полупроводниковом устройстве структурированный внешний разделительный слой сформирован в локальных областях на двух боковых стенках первых структур, воздушные зазоры сформированы между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами, и структурированный внешний разделительный слой включает в себя множество внешних разделительных блоков, распределенных на подложке через интервалы в первом направлении. В полупроводниковом устройстве достигнута требуемая однородность поверхности вокруг воздушного зазора и устранена проблема ненадлежащего электроизоляционного эффекта воздушного разделительного слоя вследствие плохой однородности травления, благодаря чему улучшен электроизоляционный эффект между первыми структурами и соседними контактными структурами узла хранения.

В варианте осуществления полупроводниковое устройство может дополнительно включать в себя множество контактных структур узла хранения, сформированных между множеством первых структур, причем контактные структуры узла хранения могут находиться в контакте с подложкой, и между контактными структурами узла хранения и первыми структурами могут быть расположены зазоры.

В варианте осуществления верхняя поверхность структурированного внешнего разделительного слоя может представлять собой наклонную поверхность.

В варианте осуществления каждая из первых структур может включать в себя проводящую структуру и изоляционную боковую стенку, расположенную на боковой стенке проводящей структуры, и между изоляционными боковыми стенками и структурированным разделительным слоем могут быть сформированы воздушные зазоры.

В варианте осуществления проводящая структура может включать в себя линию битов, проходящую в первом направлении, и на линии битов может быть сформирована защитная структура линии битов.

В варианте осуществления, между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами может быть дополнительно обеспечен внутренний разделительный слой, между внутренним разделительным слоем и подложкой могут быть расположены воздушные зазоры, и нижняя поверхность внутреннего разделительного слоя может быть расположена не ниже, чем верхние поверхности проводящих структур.

В варианте осуществления полупроводниковое устройство может дополнительно включать в себя множество вторых структур, сформированных в подложке и проходящих во втором направлении, при этом каждая из вторых структур может включать в себя заглубленную линию слов, проходящую во втором направлении, и защитную структуру линии слов, сформированную на заглубленной линии слов.

Краткое описание чертежей

На ФИГ. 1 представлена блок-схема способа изготовления полупроводникового устройства согласно варианту осуществления.

На ФИГ. 2 представлен вид сверху полупроводникового устройства после формирования первой структуры согласно варианту осуществления.

На ФИГ. 3 представлены виды структуры по ФИГ. 2 в сечении по линиям А-А', В-В', С-С и D-D', показывающие реализацию полупроводникового устройства после формирования первой структуры.

На ФИГ. 4 представлена блок-схема процесса формирования жертвенного слоя согласно варианту осуществления.

На ФИГ. 5 представлена блок-схема последовательности операций протравливания жертвенного слоя согласно варианту осуществления.

На ФИГ. 6А представлены виды в сечениях по линиям А-А' и В-В' на ФИГ. 2, после осаждения жертвенного слоя.

На ФИГ. 6В представлены виды в сечениях, выполненных по линиям А-А 'и В-В' на ФИГ. 2 после первого травления жертвенного слоя.

На ФИГ. 6С представлены виды в сечениях по линиям А-А' и В-В' на ФИГ. 2 после осаждения внутреннего разделительного слоя.

На ФИГ. 6D представлены виды в сечениях по линиям А-А' и В-В' на ФИГ. 2 после второго травления жертвенного слоя и травления внутреннего разделительного слоя.

На ФИГ. 7 представлены виды в сечениях по линиям А-А' и В-В' на ФИГ. 2 после осаждения внешнего разделительного слоя.

На ФИГ. 8 представлена блок-схема последовательности операций формирования структурированного внешнего разделительного слоя согласно варианту осуществления.

На ФИГ. 9А представлены виды в сечениях по линиям А-А' и В-В' на ФИГ. 2 после осаждения заполняющего диэлектрического слоя.

На ФИГ. 9В представлены виды в сечениях по линиям А-А' и В-В' на ФИГ. 2 после травления заполняющего диэлектрического слоя.

На ФИГ. 10 представлены виды в сечениях по линиям А-А', В-В', С-С и D-D' на ФИГ. 2 после формирования маскирующего слоя и структурированного слоя фоторезиста.

На ФИГ. 11 представлены виды в сечениях по линиям А-А', В-В', С-С и D-D' на ФИГ. 2 после формирования структурированного внешнего разделительного слоя.

На ФИГ. 12 представлены виды в сечениях по линиям А-А' и В-В' на ФИГ. 2 после удаления жертвенного слоя.

На ФИГ. 13 представлены виды в сечениях по линиям В-В' и D-D' на ФИГ. 2 после формирования узлового разделительного слоя.

На ФИГ. 14А представлены виды в сечениях по линиям В-В' и D-D' на ФИГ. 2 после удаления заполняющего диэлектрического слоя.

На ФИГ. 14В представлены виды в сечениях по линиям В-В' и D-D' на ФИГ. 2 после формирования контактных отверстий подложки.

На ФИГ. 14С представлены виды в сечениях по линиям В-В' и D-D' на ФИГ. 2 после формирования контактных структур узла хранения.

На ФИГ. 15 представлены виды в сечениях по линиям А-А', В-В', С-С и D-D' на ФИГ. 2 после травления структурированного внешнего разделительного слоя.

Осуществление изобретения

Для облегчения понимания настоящего раскрытия оно описано более подробно ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи. Сопроводительные чертежи показывают предпочтительные варианты осуществления настоящего раскрытия. Настоящее раскрытие реализовано в различных формах без ограничения вариантами осуществления, изложенными в настоящем документе. Напротив, эти варианты осуществления приведены для более исчерпывающего и полного понимания настоящего раскрытия.

Следует отметить, что, когда компонент скреплен с другим компонентом, это скрепление компонента с другим компонентом может осуществляться непосредственно или через промежуточный компонент. Когда компонент соединен с другим компонентом, это соединение компонента с другим компонентом может осуществляться непосредственно или через промежуточный компонент. Прилагательные «вертикальный», «горизонтальный», «левый», «правый», «верхний», «нижний», «передний», «задний», «периферийный» и аналогичные слова, используемые в настоящем документе, приведены исходя из ориентаций или положений, показанных на сопроводительных чертежах. Эти прилагательные предназначены лишь для облегчения и упрощения описания настоящего раскрытия, а не для указания на то или подразумевания того, что упомянутые устройство или компонент должны иметь конкретную ориентацию или должны быть сконструированы и эксплуатироваться при конкретной ориентации. Следовательно, данные прилагательные не следует понимать, как ограничивающие настоящее раскрытие.

Если не определено иное, то все используемые в настоящем документе технические и научные термины имеют то же самое значение, в котором их обычно понимают специалисты в технической области настоящего раскрытия. Термины, приведенные в настоящем документе, предназначены лишь для описания конкретных вариантов осуществления, а не для ограничения настоящего раскрытия. Союз «и/или», используемый в настоящем документе, включает в себя любую и все комбинации одного или более ассоциированных перечисленных элементов.

Между линией битов и контактной структурой узла хранения может быть сформирован воздушный зазор для усиления изоляционного эффекта между линией битов и контактной структурой узла хранения. Процесс формирования воздушного зазора по традиционной технологии включает в себя: формирование проводящей структуры, подлежащей изоляции; формирование внутреннего диэлектрического слоя, жертвенного слоя и внешнего диэлектрического слоя в последовательности изнутри наружу на боковой стенке проводящей структуры; формирование поликремния в контакте с внешним диэлектрическим слоем; и, в завершение, удаление жертвенного слоя с использованием травителя с высокой селективностью для формирования воздушного зазора, разделяющего проводящую структуру и поликремний. Поскольку ширина требуемого воздушного зазора очень мала, ширина соответствующего жертвенного слоя также очень мала, обычно не более 5 нм. В реальном процессе изготовления трудно полностью удалить такой узкий жертвенный слой травлением, и травление жертвенного слоя травителем не является однородным, так что окружающая поверхность, образующая воздушный зазор, не является однородной. В результате снижается электроизоляционный эффект воздушного зазора, что негативно влияет на электрические характеристики полупроводникового устройства.

С целью устранения вышеуказанных недостатков, в настоящем раскрытии предложены усовершенствованные способ изготовления полупроводникового устройства и полупроводниковое устройство. В настоящем раскрытии участки жертвенного слоя открывают для обеспечения контакта и реакции жертвенного слоя с внешней средой таким образом, чтобы полностью удалить жертвенный слой. В результате обеспечена возможность замены прежнего способа травления, что позволяет избежать проблем, состоящих в трудности удаления узкого жертвенного слоя с использованием традиционной технологии и в том, что травление приводит к плохой однородности поверхности вокруг воздушного зазора.

Более конкретно, как показано на ФИГ. 1, в варианте осуществления настоящего раскрытия усовершенствованный способ изготовления полупроводникового устройства включает в себя следующие этапы:

S100: Обеспечение подложки.

Подложка может включать в себя монокристаллическую кремниевую подложку, подложку «кремний на изоляторе» (silicon-on-insulator, SOI), многослойную подложку «кремний на изоляторе» (stacked silicon - germanium-on-insulator, SSOI), многослойную подложку «кремний-германий на изоляторе» (stacked silicon-germanium-on-insulator, S-SiGeOI), подложку «кремний-германий на изоляторе» (silicon-germanium-on-insulator, SiGeOI) или подложку «германий на изоляторе» (germanium-on-insulator, GeOI) и т.д. В вариантах осуществления настоящего раскрытия подложка включает в себя монокристаллическую кремниевую подложку

Кроме того, со ссылкой на ФИГ. 2 и 3, в подложке 100 может быть обеспечена изоляционная структура 110 в виде канавки для образования множества активных областей (АО) в подложке 100, и это множество АО могут быть расположены в шахматном порядке. В частности, изоляционная структура 110 в виде канавки включает в себя оксид кремния. Каждая АО может иметь форму стержня, проходящего в третьем направлении D3, и АО могут быть расположены параллельно друг другу. Центр одной АО может смежным с концевым участком другой, соседней, АО.

S200: Формирование множества первых структур, проходящих в первом направлении на подложке.

Со ссылкой на ФИГ. 2 и 3, на подложке 100 формируют множество первых структур 200, проходящих в первом направлении D1. В частности, каждая из первых структур 200 может включать в себя проводящую структуру 210 и изоляционную боковую стенку 230, расположенную на боковой стенке проводящей структуры 210. Проводящая структура 210 может включать в себя линию 211 битов, проходящую в первом направлении D1. Кроме того, проводящая структура 210 может включать в себя контактный штырек 212 линии битов и линию 211 битов, которые расположены друг на друге. Контактный штырек 212 линии битов расположен между линией 211 битов и подложкой 100. Изоляционная боковая стенка 230 включает в себя нитрид кремния, а также она может включать в себя другой диэлектрический материал. Контактный штырек 212 линии битов включает в себя эпитаксиальную структуру. Линия 211 битов включает в себя вольфрам, и она может также включать в себя алюминий, медь, никель или кобальт. В одном варианте осуществления между линией 211 битов и контактным штырьком 212 линии битов обеспечен барьерный слой, и этот барьерный слой включает в себя нитрид титана. В варианте осуществления, на линии 211 битов сформирована защитная структура 220 линии битов, и эта защитная структура 220 линии битов включает в себя нитрид кремния.

В варианте осуществления, в подложке 100 может быть сформировано множество вторых структур 300, проходящих во втором направлении D2. Второе направление D2 пересекается с первым направлением D1. При необходимости, второе направление D2 перпендикулярно первому направлению D1. В частности, каждая из вторых структур 300 может включать в себя заглубленную линию 320 слов, проходящую во втором направлении D2. Верхняя поверхность заглубленной линии 320 слов расположена ниже, чем верхняя поверхность подложки 100, и на заглубленной линии 320 слов сформирована защитная структура 310 линии 320 слов, проходящая от заглубленной линии 320 слов до верхней поверхности подложки 100. Заглубленная линия 320 слов включает в себя вольфрам, а защитная структура 310 линии 320 слов включает в себя нитрид кремния, оксид кремния или оксинитрид кремния и т.д. Кроме того, между заглубленной линии 320 слов и подложкой 100 обеспечен оксидный слой 330 затвора. Оксидный слой 330 затвора включает в себя диоксид кремния. Между оксидным слоем 330 затвора и заглубленной линии 320 слов может быть дополнительно сформирован барьерный слой. Барьерный слой включает в себя нитрид титана.

S300: Формирование жертвенного слоя на боковых стенках первых структур.

Со ссылкой на ФИГ. 11, последний удаляемый жертвенный слой располагают на двух боковых стенках каждой из первых структур 200, проходящих в первом направлении D1, и верхнюю поверхность жертвенного слоя располагают не ниже, чем верхние поверхности проводящих структур 210. Таким образом, воздушные зазоры, сформированные после удаления жертвенного слоя, обеспечивают требуемый электроизоляционный эффект между проводящими структурами 210 и контактной структурой узла хранения, которая будет сформирована впоследствии. В частности, как показано на ФИГ. 4, этап S300 может включать в себя:

S310: Формирование жертвенного слоя на открытых поверхностях подложки и первых структур посредством процесса осаждения.

S320: Протравливание жертвенного слоя для формирования жертвенного слоя на боковых стенках первых структур.

Как показано на ФИГ. 6A-6D, осаждают цельный жертвенный слой 400 на открытых поверхностях подложки 100 и первых структур 200 посредством процесса осаждения и затем протравливают жертвенный слой 400 для удаления участков жертвенного слоя 400 на подложке 100, таким образом формируя жертвенный слой 400'' на боковых стенках первых структур 200. Кроме того, при тех же условиях травления жертвенный слой 400 может быть изготовлен из материала с большей селективностью травления, чем материал первых структур, чтобы облегчить полное удаление жертвенного слоя позже. Процесс осаждения включает в себя химическое осаждение из паровой фазы (chemical vapor deposition, CVD) или атомно-слоевое осаждение (atomic layer deposition, ALD). В вариантах осуществления настоящего раскрытия используют процесс ALD. В частности, как показано на ФИГ. 5, этап S320 может включать в себя:

S321: Выполнение первого травления жертвенного слоя таким образом, чтобы верхняя поверхность жертвенного слоя после первого травления была расположена заподлицо с верхними поверхностями проводящих структур или выше, чем верхние поверхности проводящих структур, и ниже, чем верхние поверхности твердых маскирующих структур.

Как показано на ФИГ. 6В, над проводящими структурами 210 расположены твердые маскирующие структуры, и эти твердые маскирующие структуры могут быть изготовлены из того же материала, что и защитные структуры 220 линии битов. В одном варианте осуществления, защитные структуры 220 линии битов также могут включать в себя твердые маскирующие структуры. Путем выполнения первого травления жертвенного слоя 400 может быть получен жертвенный слой 400', и верхняя поверхность жертвенного слоя 400' будет расположена не ниже, чем верхние поверхности проводящих структур 210.

S322: Формирование внутреннего разделительного слоя на верхней поверхности жертвенного слоя после первого травления и открытых поверхностей твердых маскирующих структур посредством процесса осаждения.

S323: Травление внутреннего разделительного слоя для удаления участков внутреннего разделительного слоя на верхней поверхности жертвенного слоя после первого травления и внутреннего разделительного слоя на верхних поверхностях твердых маскирующих структур для формирования внутреннего разделительного слоя на боковых стенках твердых маскирующих структур.

Как показано на ФИГ. 6С, внутренний разделительный слой 500 одинаковой толщины может быть нанесен на верхнюю поверхность жертвенного слоя 400' и открытые поверхности твердых маскирующих структур посредством процесса осаждения. Внутренний разделительный слой 500 конформно покрывает открытые поверхности жертвенного слоя 400' и твердых маскирующих структур. Путем травления внутреннего разделительного слоя 500 сверху вниз удаляют участки внутреннего разделительного слоя 500 на верхней поверхности жертвенного слоя 400' и внутреннего разделительного слоя 500 на верхних поверхностях твердых маскирующих структур и сохраняют внутренний разделительный слой 500 на боковых стенках твердых маскирующих структур, таким образом получая внутренний разделительный слой 500'.

S324: Выполнение второго травления жертвенного слоя с использованием внутреннего разделительного слоя после первого травления в качестве маски таким образом, чтобы сформировать жертвенный слой на боковых стенках первых структур.

Как показано на ФИГ. 6D, выполняют второе травление жертвенного слоя 400' с использованием внутреннего разделительного слоя 500' в качестве маски. Удаляют участки жертвенного слоя 400'' на подложке 100 и сохраняют жертвенный слой 400' на боковых стенках первых структур 200 (то есть боковых поверхностях изоляционных боковых стенок 230, удаленных от проводящих структур 210), получая таким образом жертвенный слой 400''. Жертвенный слой 400'' должен быть удален позже для формирования воздушных зазоров.

Обеспечивают внутренний разделительный слой 500'' над жертвенным слоем 400'' для облегчения травления жертвенного слоя 400'' и для надежной герметизации воздушных зазоров, которые будут сформированы впоследствии, таким образом улучшая электроизоляционный эффект между проводящими структурами 210 и контактной структурой узла хранения, которая будет сформирована позже. Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления внутренний разделительный слой 500' может не быть обеспечен над жертвенным слоем 400''. Вместо этого жертвенный слой 400'' непосредственно обеспечивают в области, где расположен внутренний разделительный слой 500'. Таким образом, при выполнении первого травления жертвенного слоя 400 формируют подлежащий удалению жертвенный слой на двух боковых стенках первых структур 200 через соответствующую маску, чтобы упростить этап формирования воздушных зазоров и таким образом улучшить эффективность изготовления полупроводникового устройства.

S400: Формирование внешнего разделительного слоя на боковой стенке жертвенного слоя.

Со ссылкой на ФИГ.7, внешний разделительный слой 600 одинаковой толщины может быть нанесен на открытые поверхности подложки 100, жертвенного слоя 400'' и первых структур 200 соответственно. Боковую стенку жертвенного слоя 400'' также покрывают внешним разделительным слоем 600. Следует отметить, что внешний разделительный слой 600 на верхних поверхностях первых структур 200 и на подложке 100 может быть удален путем травления через маску или путем травления в последующем процессе способа изготовления по настоящему раскрытию. В данном варианте осуществления внешний разделительный слой удаляют травлением в последующем процессе, чтобы обойтись без подготовки маски и упростить процесс изготовления внешнего разделительного слоя на боковой стенке жертвенного слоя 400''.

S500: Удаление участков внешнего разделительного слоя для получения структурированного внешнего разделительного слоя, который открывает участки жертвенного слоя.

Со ссылкой на ФИГ. 11, путем травления внешнего разделительного слоя 600 получают внешний разделительный слой 600' и формируют структурированный внешний разделительный слой. Структурированный внешний разделительный слой показан рамками из жирных пунктирных линий на ФИГ. 11. Далее, например, как показано на видах в сечении по А-А' и В-В' на ФИГ. 11, структурированный внешний разделительный слой может быть сформирован в локальных областях на двух боковых стенках первых структур 200, при этом по меньшей мере внешний разделительный слой непосредственно над вторыми структурами 300 удаляют таким образом, чтобы открыть по меньшей мере жертвенный слой 400'' непосредственно над вторыми структурами 300. В частности, как показано на ФИГ. 8, этап S500 может включать в себя:

S510: Формирование заполняющего диэлектрического слоя между множеством первых структур посредством процесса осаждения.

S520: Удаление заполняющего диэлектрического слоя над верхней поверхностью внешнего разделительного слоя посредством процесса полировки таким образом, чтобы верхняя поверхность заполняющего диэлектрического слоя была расположена заподлицо с верхней поверхностью внешнего разделительного слоя.

Со ссылкой на ФИГ. 9А и 9В, цельный заполняющий диэлектрический слой 700 может быть нанесен на внешний разделительный слой 600 посредством процесса осаждения таким образом, чтобы заполняющий диэлектрический слой 700 заполнял области между множеством первых структур 200. Затем удаляют заполняющий диэлектрический слой 700 над верхней поверхностью внешнего разделительного слоя 600 посредством процесса полировки для формирования заполняющего диэлектрического слоя 700' таким образом, чтобы верхняя поверхность заполняющего диэлектрического слоя 700' была расположена заподлицо с верхней поверхностью внешнего разделительного слоя 600. Таким образом обеспечивают удобство дальнейшего травления внешнего разделительного слоя 600 и заполняющего диэлектрического слоя 700' через маску или маскирующий слой.

S530: Формирование маскирующего слоя и слоя фоторезиста на внешнем разделительном слое и заполняющем диэлектрическом слое, экспонирование и проявление слоя фоторезиста для формирования структурированного слоя фоторезиста, проходящего во втором направлении, и травление маскирующего слоя через структурированный слой фоторезиста для формирования структурированного маскирующего слоя, проходящего во втором направлении.

S540: Травление внешнего разделительного слоя и заполняющего диэлектрического слоя с использованием в качестве маски структурированного маскирующего слоя и удаление участков внешнего разделительного слоя и участков заполняющего диэлектрического слоя для получения структурированного внешнего разделительного слоя.

Со ссылкой на ФИГ. 10, обеспечивают маскирующий слой 800 на внешнем разделительном слое 600 и заполняющем диэлектрическом слое 700' и образуют окно травления посредством маскирующего слоя 800. Маскирующий слой 800 может представлять собой один слой или более слоев, и в соответствии с требованиями процесса могут быть выбраны различные варианты. В данном варианте осуществления имеются четыре уложенных друг на друга маскирующих слоя 800, в частности первый, второй, третий и четвертый маскирующие слои, последовательно уложенные на внешнем разделительном слое 600 и заполняющем диэлектрическом слое 700'. Кроме того, на четвертом маскирующем слое дополнительно сформирован структурированный слой 900 фоторезиста, проходящий во втором направлении D2. Структурированный слой 900 фоторезиста образует окно травления для четвертого маскирующего слоя, и затем последовательно осуществляют травление четвертого, третьего, второго и первого маскирующих слоев. Окно травления перемещают вниз к первому слою маски, чтобы открыть внешний разделительный слой 600 и заполняющий диэлектрический слой 700' для травления, и затем осуществляют травление внешнего разделительного слоя 600 и заполняющего диэлектрического слоя 700'. После завершения травления, как показано на ФИГ. 11, удаляют по меньшей мере внешний разделительный слой 600 и заполняющий диэлектрический слой 700' непосредственно над вторыми структурами 300 и формируют внешний разделительный слой 600'' и заполняющий диэлектрический слой 700''. Внешний разделительный слой 600' имеет множество зазоров в первом направлении D1. Таким образом открывают по меньшей мере жертвенный слой 400'' непосредственно над вторыми структурами 300.

S600: Удаление жертвенного слоя для формирования воздушных зазоров между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами.

Жертвенный слой 400'' может включать в себя углеводородный слой или полимерный слой, который может быть подвергнут термическому разложению, и такой жертвенный слой 400'' может быть селективно удален посредством процесса шлифовки или путем приложения тепла. В частности, в подложку 100 может быть введен кислород. Во время процесса шлифовки кислород может контактировать и реагировать с открытым жертвенным слоем 400'', так что жертвенный слой 400'' превращается в газообразный диоксид углерода, газообразный монооксид углерода и/или газообразный метан. Эти газы могут быстро выводиться наружу во время реакции при отсутствии их слишком сильного запирания другими структурами, или они остаются в реакционном пространстве в течение длительного времени. После завершения процесса шлифования, как показано на ФИГ. 12, жертвенный слой 400'' полностью удален, и между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами 200 сформированы воздушные зазоры 1000.

Согласно способу изготовления, сначала формируют жертвенный слой 400'' на боковых стенках первых структур 200 на подложке 100, формируют внешний разделительный слой на боковой стенке жертвенного слоя 400'', формируют участки внешнего разделительного слоя для получения структурированного внешнего разделительного слоя, который открывает участки жертвенного слоя, и удаляют жертвенный слой для формирования воздушных зазоров между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами 200. В настоящем раскрытии открывают участки жертвенного слоя 400'' таким образом, чтобы жертвенный слой 400'' непосредственно реагировал с внешней средой для своего полного удаления, и в результате формируют воздушные зазоры 1000 малой ширины. Таким образом, настоящее раскрытие решает проблему, состоящую в трудности удаления узкого жертвенного слоя 400'' с помощью традиционной технологии. В то же самое время, поскольку нет необходимости в удалении жертвенного слоя 400'' путем травления, улучшается однородность поверхности вокруг воздушного зазора 1000.

В варианте осуществления, после формирования воздушных зазоров 1000 способ дополнительно включает в себя:

S600: формирование множества контактных структур узла хранения между множеством первых структур таким образом, чтобы контактные структуры узла хранения находились в контакте с подложкой, и между контактными структурами узла хранения и первыми структурами были расположены воздушные зазоры.

Более конкретно, со ссылкой на ФИГ. 14С, формируют область истока и область стока в активных областях (АО) на двух боковых стенках заглубленной линии 320 слов, таким образом формируя полевой транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник (МОП-транзистор). Кроме того, область стока электрически соединяют с линией 211 битов через контактный штырек 212 линии битов. Над областью истока формируют накопительный конденсатор. Нижнюю пластину накопительного конденсатора электрически соединяют с областью истока через поликремний, таким образом формируя полупроводниковую память, такую как динамическая оперативная память (dynamic random access memory, DRAM). Разумеется, может быть также сформирована память другого типа. Таким образом, между контактными структурами узла хранения и первыми структурами 200 расположены воздушные зазоры 1000, что улучшает изоляционный эффект между контактными структурами узла хранения и первыми структурами 200 и тем самым улучшает электрические характеристики полупроводниковой памяти. Более конкретно, этап S600 может включать в себя:

S610: Формирование узлового разделительного слоя посредством процесса осаждения таким образом, чтобы узловой разделительный слой покрывал верхнюю поверхность заполняющего диэлектрического слоя.

S620: Протравливание узлового разделительного слоя таким образом, чтобы верхняя поверхность узлового разделительного слоя была расположена заподлицо с верхней поверхностью заполняющего диэлектрического слоя.

Со ссылкой на ФИГ. 13, между заполняющими диэлектрическими слоями 700'' может быть осажден цельный узловой разделительный слой посредством процесса осаждения. Протравливают узловой разделительный слой для формирования узлового разделительного слоя 1100. Верхнюю поверхность узлового разделительного слоя 1100 располагают заподлицо с верхней поверхностью заполняющего диэлектрического слоя 700''. Это облегчает образование области формирования контактной структуры узла хранения и изоляцию соседних контактных структур узла хранения. Кроме того, узловой разделительный слой 1100 формируют непосредственно над вторыми структурами 300.

S630: Удаление заполняющего диэлектрического слоя.

Со ссылкой на ФИГ. 14А, заполняющий диэлектрический слой 700'' может быть удален путем травления для обеспечения области формирования контактной структуры узла хранения. Кроме того, во время травления заполняющего диэлектрического слоя 700'' может также быть подвергнут травлению внешний разделительный слой 600' на верхних поверхностях первых структур 200 для формирования внешнего разделительного слоя 600''.

S640: Травление участков подложки для формирования множества углубленных контактных отверстий подложки между соседними первыми структурами.

Со ссылкой на ФИГ. 14В, участки подложки 100 могут быть удалены путем травления для формирования множества углубленных контактных отверстий 1200 подложки между соседними первыми структурами 200. Нижние пластины накопительного конденсатора над областями истока электрически соединены с областями истока в подложке 100 через контактные отверстия 1200 подложки. Кроме того, контактные отверстия 1200 подложки также расположены между соседними вторыми структурами 300. В дополнение, во время травления подложки 100 может быть также удален разделительный слой 600'' между заполняющим диэлектрическим слоем 700'' и подложкой 100 для формирования внешнего разделительного слоя 600''' на двух боковых стенках первых структур 200. Внешний разделительный слой 600''' представляет собой вышеуказанный структурированный внешний разделительный слой.

S650: Формирование эпитаксиального слоя на подложке посредством эпитаксиального процесса таким образом, чтобы эпитаксиальный слой по меньшей мере заполнял контактные отверстия подложки.

S660: Протравливание эпитаксиального слоя для формирования множества контактных структур узла хранения таким образом, чтобы верхние поверхности контактных структур узла хранения были расположены ниже, чем верхние поверхности первых структур.

Со ссылкой на ФИГ. 14С на подложку 100 может быть нанесен цельный эпитаксиальный слой посредством процесса осаждения таким образом, чтобы эпитаксиальный слой по меньшей мере заполнял контактные отверстия 1200 подложки. Затем протравливают эпитаксиальный слой для формирования эпитаксиального слоя 1300 таким образом, чтобы было сформировано множество контактных структур узла хранения вместе с контактными отверстиями 1200 подложки. Кроме того, верхние поверхности контактных структур узла хранения располагают ниже, чем поверхности первых структур 200, что содействует контактированию контактных структур узла хранения с нижними пластинами накопительного конденсатора.

В варианте осуществления, после этапа S660 способ дополнительно включает в себя:

S670: Травление структурированного внешнего разделительного слоя для преобразования верхней поверхности структурированного внешнего разделительного слоя в наклонную поверхность.

Со ссылкой на ФИГ. 15, верхняя поверхность структурированного внешнего разделительного слоя (показана рамками из жирных пунктирных линий) на двух боковых стенках первых структур 200 может быть подвергнута травлению для формирования внешнего разделительного слоя 600''''. После травления верхняя поверхность структурированного внешнего разделительного слоя представляет собой наклонную поверхность. Как показано на виде в сечении по В-В', верхняя поверхность внешнего разделительного слоя 600'''' на двух боковых стенках первых структур 200 распределена в виде расширяющегося рисунка. В то же самое время, проводят травление верхней поверхности узлового разделительного слоя 1100 соответствующим образом для формирования узлового разделительного слоя 1100'. В результате расширяют верхние участки контактных структур узла хранения, таким образом увеличивая площадь контакта между контактными структурами узла хранения и накопительным конденсатором, который будет сформирован впоследствии, и улучшая рабочие характеристики полупроводникового запоминающего устройства.

В одном варианте осуществления, когда между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами 200 дополнительно обеспечен внутренний разделительный слой 500', этот внутренний разделительный слой 500'' также должен быть подвергнут травлению для формирования внутреннего разделительный слоя 500''. Верхняя поверхность внутреннего разделительного слоя 500'' также распределена в виде расширенного рисунка, как показано на виде в сечении по В-В'. Верхняя поверхность внутреннего разделительного слоя 500'' также представляет собой наклонную поверхность для дополнительного увеличения площади контакта между контактными структурами узла хранения и накопительным конденсатором, который будет сформирован впоследствии. Понятно, что для увеличения площади контакта между контактными структурами узла хранения и накопительным конденсатором, который будет сформирован впоследствии, также могут использоваться и другие способы травления, без их ограничения в настоящем документе.

В настоящем раскрытии дополнительно предложена полупроводниковая структура.

Как показано на ФИГ. 15, полупроводниковая структура включает в себя подложку 100, множество первых структур 200, сформированных на подложке 100 и проходящих в первом направлении D1, и структурированный внешний разделительный слой, сформированный в локальных областях на двух боковых стенках первых структур 200 (показаны рамками из жирных пунктирных линий). Между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами 200 сформированы воздушные зазоры. Структурированный внешний разделительный слой включает в себя множество внешних разделительных блоков (не показаны на чертеже). Указанное множество внешних разделительных блоков распределены на подложке 100 через интервалы в первом направлении.

Более конкретно, согласно вышеуказанным этапам, структурированный внешний разделительный слой имеет множество зазоров в первом направлении D1, так что структурированный внешний разделительный слой включает в себя множество внешних разделительных блоков, распределенных через интервалы в первом направлении D1.

В полупроводниковом устройстве в локальных областях на двух боковых стенках первых структур 200 сформирован структурированный внешний разделительный слой. Между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами 200 сформированы воздушные зазоры, и структурированный внешний разделительный слой включает в себя множество внешних разделительных блоков, распределенных на подложке 100 через интервалы в первом направлении D1. В полупроводниковом устройстве достигнута требуемая однородность поверхности вокруг воздушного зазора 1000 и устранена проблема неравномерной электроизоляции из-за плохой однородности травления, в результате чего улучшен эффект электроизоляции между первыми структурами и соседними контактными структурами узла хранения.

В варианте осуществления, со ссылкой на ФИГ. 15, полупроводниковое устройство дополнительно включает в себя множество контактных структур узла хранения, сформированных между множеством первых структур 200. Контактные структуры узла хранения находятся в контакте с подложкой 100. Между контактными структурами узла хранения и первыми структурами 200 расположены воздушные зазоры 1000. Более конкретно, эпитаксиальный слой 1300 заполняет контактные отверстия 1200 подложки, и верхняя поверхность эпитаксиального слоя расположена ниже, чем верхние поверхности первых структур 200, в результате чего сформированы контактные структуры узла хранения.

В АО на двух боковых стенках заглубленной линии 320 слов сформированы область истока и область стока, и таким образом сформирован полевой МОП-транзистор. Область стока электрически соединена с линией 211 битов через контактный штырек 212 линии битов. Над областью истока сформирован накопительный конденсатор. Нижняя пластина накопительного конденсатора электрически соединена с областью истока через поликремний, таким образом образуя полупроводниковую память, такую как DRAM. Таким образом, между контактными структурами узла хранения и первыми структурами 200 расположены воздушные зазоры 1000, что улучшает изоляционный эффект между контактными структурами узла хранения и первыми структурами 200 и тем самым улучшает электрические характеристики полупроводниковой памяти.

В варианте осуществления верхняя поверхность структурированного внешнего разделительного слоя представляет собой наклонную поверхность. Со ссылкой на ФИГ. 15, когда верхняя поверхность структурированного внешнего разделительного слоя представляет собой наклонную поверхность, сформирован внешний разделительный слой 600''''. Таким образом, верхние участки контактных структур узла хранения расширяются, что увеличивает площадь контакта между контактными структурами узла хранения и накопительным конденсатором, который будет сформирован впоследствии, и улучшает рабочие характеристики полупроводникового запоминающего устройства.

В варианте осуществления полупроводниковая структура может представлять собой DRAM. Первые структуры 200 включают в себя проводящие структуры 210 и изоляционные боковые стенки 230, расположенные на боковых стенках проводящих структур 210. Между изоляционными боковыми стенками 230 и структурированным внешним разделительным слоем сформированы воздушные зазоры 1000. Кроме того, проводящие структуры 210 включают в себя линии 211 битов, проходящие в первом направлении D1, и на линиях 211 битов сформированы защитные структуры 220 линий битов. В одном варианте осуществления полупроводниковое устройство дополнительно включает в себя множество вторых структур 300, сформированных в подложке 100 и проходящих во втором направлении D2. Вторые структуры 300 включают в себя заглубленные линии 320 слов, проходящие во втором направлении D2, и защитные структуры 310 линии слов, сформированные на заглубленных линиях 320 слов.

В варианте осуществления, между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами дополнительно обеспечен внутренний разделительный слой 500''. Между внутренним разделительным слоем 500'' и подложкой 100 расположены воздушные зазоры 1000, и нижняя поверхность внутреннего разделительного слоя 500'' расположена не ниже, чем верхние поверхности проводящих структур 210. Над воздушными зазорами 1000' обеспечен внутренний разделительный слой 500'' для хорошей герметизации воздушных зазоров 1000, и таким образом улучшен эффект электроизоляции между проводящими структурами 210 и контактными структурами узла хранения и увеличена площадь контакта между контактными структурами узла хранения и накопительным конденсатором, который будет сформирован впоследствии.

Технические признаки вышеуказанных вариантов осуществления могут быть использованы в произвольных комбинациях. В попытке дать краткое описание этих вариантов осуществления все возможные комбинации всех технических признаков вариантов осуществления могут не быть описаны. Тем не менее, эти комбинации технических признаков следует рассматривать как объем, раскрытый в описании, при условии отсутствия противоречий.

Несколько вариантов осуществления настоящего раскрытия всего лишь описаны более подробно выше, и они не должны рассматриваться как ограничивающие объем раскрытия. Следует отметить, что специалисты в данной области могут дополнительно вносить различные изменения и усовершенствования без выхода за рамки идеи настоящего раскрытия. Все эти изменения и усовершенствования входят в объем защиты настоящего раскрытия. Следовательно, объем защиты настоящего раскрытия должен зависеть от объема защиты, определенного формулой изобретения.

Предложены способ изготовления полупроводникового устройства и полупроводниковое устройство. Способ изготовления включает обеспечение подложки; формирование на подложке множества первых структур, проходящих в первом направлении; формирование жертвенного слоя на боковой поверхности каждой из первых структур; формирование внешнего разделительного слоя на боковой поверхности каждого жертвенного слоя; удаление участков каждого внешнего разделительного слоя для получения структурированных внешних разделительных слоев таким образом, чтобы открыть участки каждого жертвенного слоя; и удаление жертвенных слоев для формирования воздушных зазоров между структурированными внешними разделительными слоями и первыми структурами. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Способ изготовления полупроводникового устройства, включающий:

обеспечение подложки;

формирование множества первых структур, проходящих в первом направлении на подложке;

формирование жертвенного слоя на боковых стенках первых структур;

формирование внешнего разделительного слоя на боковой стенке жертвенного слоя;

удаление участка внешнего разделительного слоя для получения структурированного внешнего разделительного слоя, который открывает участки жертвенного слоя; и

удаление жертвенного слоя для формирования воздушных зазоров между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами.

2. Способ по п. 1, согласно которому каждая из первых структур содержит проводящую структуру и изоляционную боковую стенку, расположенную на боковой стенке проводящей структуры, а жертвенный слой сформирован на боковой поверхности изоляционной стенки, удаленной от проводящей структуры; при этом проводящая структура содержит линию битов, проходящую в первом направлении, и на линии битов сформирована защитная структура линии битов.

3. Способ по п. 2, согласно которому формирование жертвенного слоя на боковых стенках первых структур включает:

формирование жертвенного слоя на открытых поверхностях подложки и первых структур посредством процесса осаждения и

протравливание жертвенного слоя для формирования жертвенного слоя на боковых стенках первых структур.

4. Способ по п. 3, согласно которому каждая из первых структур дополнительно содержит твердую маскирующую структуру на проводящей структуре; а

протравливание жертвенного слоя для формирования жертвенного слоя на боковых стенках первых структур включает:

выполнение первого травления жертвенного слоя таким образом, чтобы верхняя поверхность жертвенного слоя после первого травления была расположена заподлицо с верхними поверхностями проводящих структур или выше, чем верхние поверхности проводящих структур, и ниже, чем верхние поверхности твердых маскирующих структур;

формирование внутреннего разделительного слоя на верхней поверхности жертвенного слоя после первого травления и открытых поверхностях твердых маскирующих структур посредством процесса осаждения;

травление внутреннего разделительного слоя для удаления участков внутреннего разделительного слоя на верхней поверхности жертвенного слоя после первого травления и внутреннего разделительного слоя на верхних поверхностях твердых маскирующих структур таким образом, чтобы был сформирован внутренний разделительный слой на боковых стенках твердых маскирующих структур; и

выполнение второго травления жертвенного слоя с использованием внутреннего разделительного слоя после первого травления в качестве маски для формирования жертвенного слоя на боковых стенках первых структур.

5. Способ по п. 1, согласно которому удаление участков внешнего разделительного слоя для получения структурированного внешнего разделительного слоя, который открывает участки жертвенного слоя, включает:

формирование заполняющего диэлектрического слоя между указанным множеством первых структур посредством процесса осаждения;

удаление заполняющего диэлектрического слоя над верхней поверхностью внешнего разделительного слоя посредством процесса полировки таким образом, чтобы верхняя поверхность заполняющего диэлектрического слоя была расположена заподлицо с верхней поверхностью внешнего разделительного слоя;

формирование маскирующего слоя и слоя фоторезиста на внешнем разделительном слое и заполняющем диэлектрическом слое, экспонирование и проявление слоя фоторезиста для формирования структурированного слоя фоторезиста, проходящего во втором направлении, и травление маскирующего слоя через структурированный слой фоторезиста для формирования структурированного маскирующего слоя, проходящего во втором направлении; и

травление внешнего разделительного слоя и заполняющего диэлектрического слоя с использованием структурированного маскирующего слоя в качестве маски и удаление участков внешнего разделительного слоя и участков заполняющего диэлектрического слоя для получения структурированного внешнего разделительного слоя.

6. Способ по п. 1, согласно которому жертвенный слой содержит углеводородный слой, а удаление жертвенного слоя включает:

удаление жертвенного слоя посредством процесса полировки.

7. Способ по п. 1, дополнительно включающий:

формирование множества вторых структур, проходящих во втором направлении в подложке таким образом, чтобы каждая из вторых структур содержала заглубленную линию слов, проходящую во втором направлении, и защитную структуру линии слов, сформированную на заглубленной линии слов.

8. Способ по п. 5, который после удаления жертвенного слоя для получения воздушных зазоров также включает:

формирование множества контактных структур узла хранения между указанным множеством первых структур таким образом, чтобы контактные структуры узла хранения находились в контакте с подложкой, и между контактными структурами узла хранения и первыми структурами были расположены воздушные зазоры.

9. Способ по п. 8, согласно которому формирование множества контактных структур узла хранения между указанным множеством первых структур включает:

удаление заполняющего диэлектрического слоя;

травление участков подложки для формирования множества углубленных контактных отверстий подложки между соседними первыми структурами;

формирование эпитаксиального слоя на подложке посредством эпитаксиального процесса таким образом, чтобы эпитаксиальный слой по меньшей мере заполнял контактные отверстия подложки; и

травление эпитаксиального слоя для формирования множества контактных структур узла хранения таким образом, чтобы верхние поверхности контактных структур узла хранения были расположены ниже, чем верхние поверхности первых структур.

10. Способ по п. 9, согласно которому перед удалением заполняющего диэлектрического слоя формирование указанного множества контактных структур узла хранения дополнительно включает:

формирование узлового разделительного слоя в заполняющем диэлектрическом слое посредством процесса осаждения таким образом, чтобы узловой разделительный слой покрывал верхнюю поверхность заполняющего диэлектрического слоя; и

травление узлового разделительного слоя таким образом, чтобы верхняя поверхность узлового разделительного слоя была расположена заподлицо с верхней поверхностью заполняющего диэлектрического слоя.

11. Способ по п. 9, который после протравливания эпитаксиального слоя дополнительно включает:

травление структурированного внешнего разделительного слоя для преобразования верхней поверхности структурированного внешнего разделительного слоя в наклонную поверхность.

12. Полупроводниковое устройство, содержащее:

подложку;

множество первых структур, сформированных на подложке и проходящих в первом направлении; и

структурированный внешний разделительный слой, сформированный на локальных областях на двух боковых стенках первых структур, причем между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами сформированы воздушные зазоры;

при этом структурированный внешний разделительный слой содержит множество внешних разделительных блоков, и это множество внешних разделительных блоков распределены на подложке с интервалами в первом направлении,

при этом верхняя поверхность структурированного внешнего разделительного слоя представляет собой наклонную поверхность;

при этом каждая из первых структур включает в себя проводящую структуру, а между структурированным внешним разделительным слоем и первыми структурами дополнительно обеспечен внутренний разделительный слой; между внутренним разделительным слоем и подложкой расположены воздушные зазоры, и нижняя поверхность внутреннего разделительного слоя расположена не ниже верхних поверхностей проводящих структур.

13. Полупроводниковое устройство по п. 12, дополнительно содержащее:

множество контактных структур узла хранения, сформированных между указанным множеством первых структур, причем контактные структуры узла хранения находятся в контакте с подложкой, а воздушные зазоры расположены между контактными структурами узла хранения и первыми структурами.

14. Полупроводниковое устройство по п. 13, при этом каждая из первых структур дополнительно содержит изоляционную боковую стенку, расположенную на боковой стенке проводящей структуры, а воздушные зазоры сформированы между изоляционными боковыми стенками и структурированным внешним разделительным слоем;

при этом проводящая структура содержит линию битов, проходящую в первом направлении, и на линии битов сформирована защитная структура линии битов.

15. Полупроводниковое устройство по п. 12, дополнительно содержащее:

множество вторых структур, сформированных в подложке и проходящих во втором направлении, при этом каждая из вторых структур содержит заглубленную линию, проходящую во втором направлении, и защитную структуру линии слов, сформированную на заглубленной линии слов.