一种半导体薄膜形成方法、半导体结构及存储器与流程

本申请涉及半导体工艺，更具体地，涉及一种半导体薄膜形成方法、半导体结构及存储器。

背景技术：

1、在半导体生产领域，在深沟槽dram(dynamic random access memory，动态随机存取存储器)的内连线制作过程中，位线侧壁形成过程如图1(a)～图1(e)所示。首先，在位线沉积si3n4作为阻挡层和化学机械研磨的停止层。其次，通过ald(atomic layerdeposition，原子层沉积)技术沉积一层厚度小于5nm的sio2作为连接层，以便与随后填充的dhps(聚全氢硅烷)密集接触。最后，通过化学机械研磨和蚀刻形成完整的位线侧壁。

2、在现有的dram位线侧壁之上的结构中，包含si3n4和sio2两层。其中si3n4结构致密，抗扩散能力强可以作为优良的阻挡层，但si3n4的介电常数较大，所产生的寄生电容大，从而影响dram的性能。另一方面，si3n4的应力较大，存在与sio2接触不佳的情况。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请实施例的目的是提供一种半导体薄膜形成方法、半导体结构及存储器，以缓解现有的技术问题。

2、根据一些实施例，本申请第一方面提供了一种半导体薄膜形成方法，其包括：将前驱体引入腔室，前驱体在半导体衬底上吸附；吹扫腔室以除去未吸附的前驱体；将含有氧离子和氮离子的等离子体引入腔室，并与前驱体反应沉积第一薄膜；吹扫腔室以除去未反应的等离子体；将含有氧离子的等离子体引入腔室，与吸附在半导体衬底上前驱体反应沉积第二薄膜；循环执行上述步骤，直至第一薄膜和第二薄膜的总厚度达到预定值。

3、根据一些实施例，本申请第二方面提供了一种半导体结构，包含本申请第一方面半导体薄膜形成方法形成的第一薄膜和第二薄膜，包括：形成在半导体衬底之上的第一沉积层和第二沉积层，第一沉积层为化学机械研磨的停止层，第二沉积层由第一薄膜和第二薄膜交替形成。

4、根据一些实施例，本申请第三方面提供了一种存储器，包含本申请第一方面半导体薄膜形成方法形成的第一薄膜和第二薄膜，包括：形成在存储器位线侧壁的第一沉积层和第二沉积层，第一沉积层为化学机械研磨的停止层，第二沉积层由第一薄膜和第二薄膜交替形成

5、本公开实施例可以/至少具有以下优点，通过将含有氧离子和氮离子的等离子体，与吸附在半导体衬底上的前驱体反应沉积第一薄膜，第一薄膜为含有氮、氧元素的氮氧化物，第一薄膜是氮化物和氧化物的中间相，可有效降低氮化物和氧化物界面的寄生电容，缓解接触不佳的技术问题；其后，通过将含有氧离子的等离子体，与吸附在半导体衬底上的前驱体反应沉积第二薄膜，从而在同一制程内实现了第一薄膜和第二薄膜的沉积。

技术特征：

1.一种半导体薄膜形成方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体薄膜形成方法，其特征在于，所述前驱体为硅与氢的化合物。

3.根据权利要求2所述的半导体薄膜形成方法，其特征在于，所述硅与氢的化合物选自四(二甲胺基)硅烷(tdmas)、异丙氨基硅烷(dipas)、双(二乙基酰胺)硅烷(bdeas)、双(叔丁基氨基)硅烷(btbas)中的任一，或其任意组合的混合物。

4.根据权利要求1所述的半导体薄膜形成方法，其特征在于，在中，设置所述前驱体与半导体衬底的吸附时间为2-10秒。

5.根据权利要求1所述的半导体薄膜形成方法，其特征在于，所述含有氧离子和氮离子的等离子体，由气体流量比例为1:1-1:20的o2与n2或nh3电离生成。

6.根据权利要求1所述的半导体薄膜形成方法，其特征在于，设置所述等离子体的通入时间为1-10秒。

7.根据权利要求1所述的半导体薄膜形成方法，其特征在于，所述第一薄膜和第二薄膜的沉积阶段，设置所述腔室的温度为40℃至110℃。

8.根据权利要求1所述的半导体薄膜形成方法，其特征在于，还包括：对所述半导体衬底进行化学机械研磨和蚀刻。

9.根据权利要求1所述的半导体薄膜形成方法，其特征在于，所述的半导体衬底包含存储器位线，第一沉积层和第二沉积层形成在所述存储器位线侧壁，所述第一沉积层为化学机械研磨的停止层，所述第二沉积层由第一薄膜和第二薄膜交替形成。

10.根据权利要求9所述的半导体薄膜形成方法，其特征在于，所述第一沉积层与第二沉积层的厚度之比为1.5:1至3:1。

11.根据权利要求9所述的半导体薄膜形成方法，其特征在于，所述第一沉积层由si3n4沉积而成。

12.一种半导体结构，包含权利要求1所述的半导体薄膜形成方法形成的第一薄膜和第二薄膜，其特征在于，包括：形成在半导体衬底之上的第一沉积层和第二沉积层，所述第一沉积层为化学机械研磨的停止层，所述第二沉积层由第一薄膜和第二薄膜交替形成。

13.根据权利要求12所述的半导体结构，其特征在于，所述第一沉积层与第二沉积层的厚度之比为1.5:1至3:1。

14.根据权利要求12所述的半导体结构，其特征在于，所述第一沉积层由si3n4构成。

15.一种存储器，包含权利要求1所述的半导体薄膜形成方法形成的第一薄膜和第二薄膜，其特征在于，包括：形成在存储器位线侧壁的第一沉积层和第二沉积层，所述第一沉积层为化学机械研磨的停止层，所述第二沉积层由第一薄膜和第二薄膜交替形成。

技术总结
本申请实施例公开了一种半导体薄膜形成方法、半导体结构及存储器。该方法包括：将前驱体引入腔室，前驱体在半导体衬底上吸附；吹扫腔室以除去未吸附的前驱体；将含有氧离子和氮离子的等离子体引入腔室，并与前驱体反应沉积第一薄膜；吹扫腔室以除去未反应的等离子体；将含有氧离子的等离子体引入腔室，与吸附在半导体衬底上前驱体反应沉积第二薄膜；循环执行上述步骤，直至第一薄膜和第二薄膜的总厚度达到预定值。本申请通过在半导体衬底上形成第一薄膜和第二薄膜，有效降低氮化物和氧化物界面的寄生电容，缓解接触不佳的技术问题。

技术研发人员：黄飞飞
受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12