半导体结构的制备方法及半导体结构技术

本公开实施例提供了提供一种半导体结构的制备方法及半导体结构。其中，该半导体结构的制备方法包括：提供半导体基底，半导体基底上形成有沟槽；通入第一锗源气体或第一锗源气体与第一硅源气体的混合气体，在沟槽表面形成填充层；通入硼源气体、第二锗源气体和第二硅源气体，形成掺杂多晶硅，并沉积于形成有填充层的沟槽中，以形成导体填充结构。本公开实施例的半导体结构的制备方法使沟槽表面能够形成均匀的锗种子层或者锗硅种子层，使后续填充更加完全，避免产生空隙，提高半导体结构的稳定性以及电学性能。定性以及电学性能。定性以及电学性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的制备方法及半导体结构


[0001]本公开涉及半导体制造
，尤其涉及一种半导体结构的制备方法及半导体结构。

技术介绍

[0002]动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，简称：DRAM)是一种常用的半导体存储器件，具有多个重复的存储单元。每个存储单元包括电容器。
[0003]在现有的电容器中，采用沉积锗掺杂多晶硅填充电容器中的上电极，以形成导体结构起到接地的功能。但是在DRAM的尺寸不断缩小的情况下，现有的锗掺杂多晶硅容易形成空隙，这将极大影响电容结构的稳定性以及电容器的导电性能。
[0004]在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本公开的一个目在于提供一种半导体结构的制备方法，使导体填充结构填充更加完全，提高半导体结构的稳定性以及电学性能。
[0006]本公开的另一个目的在于提供一种半导体结构，具有稳定的电学性能。
[0007]根据本公开的一方面，提供一种半导体结构的制备方法，包括：提供半导体基底，所述半导体基底上形成有沟槽；通入第一锗源气体或第一锗源气体与第一硅源气体的混合气体，在所述沟槽表面形成填充层；通入硼源气体、第二锗源气体和第二硅源气体，形成掺杂多晶硅，并沉积于形成有所述填充层的所述沟槽中，以形成导体填充结构。
[0008]根据本公开的一示例性实施例，所述第一锗源气体的流量为10sccm～300sccm，所述第一硅源气体的流量为0sccm～3000sccm。
[0009]根据本公开的一示例性实施例，所述硼源气体的流量为10sccm～1000sccm，所述第二锗源气体的流量为100sccm～3000sccm，所述第二硅源气体的流量为100sccm～3000sccm。
[0010]根据本公开的一示例性实施例，所述通入第一锗源气体或第一锗源气体与第一硅源气体的混合气体，在所述沟槽表面形成填充层的反应温度为270℃～370℃，反应压力为25mTorr～200mTorr。
[0011]根据本公开的一示例性实施例，所述通入硼源气体、第二锗源气体和第二硅源气体，形成掺杂多晶硅，并沉积于形成有所述填充层的所述沟槽中，以形成半导体填充结构的反应温度为350℃～400℃，反应压力为100mTorr～400mTorr。
[0012]根据本公开的一示例性实施例，所述填充层的厚度为所述导体填充结构厚度的0.2％到1％。
[0013]根据本公开的一示例性实施例，所述填充层的厚度为0.5nm～2nm。
[0014]根据本公开的一示例性实施例，所述填充层的晶粒尺寸为0.1～1nm。
[0015]根据本公开的一示例性实施例，所述导体填充结构的晶粒尺寸为1～50nm。
[0016]根据本公开的一示例性实施例，所述第一锗源气体和所述第二锗源气体各自分别为GeH4和Ge2H6中的至少一种。
[0017]根据本公开的一示例性实施例，所述第一硅源气体和所述第二硅源气体各自分为SiH4和Si2H6中的至少一种。
[0018]根据本公开的一示例性实施例，在所述通入第一锗源气体或第一锗源气体与第一硅源气体的混合气体，在所述沟槽表面形成填充层之前，还包括：对所述半导体基底清洁。
[0019]根据本公开的一示例性实施例，所述对所述半导体基底清洁包括：将所述半导体基底置于碱性溶液中，去除所述半导体基底表面的油污以及酸性杂质，并利用清水冲洗；将所述半导体基底置于酸性溶液中，去除所述半导体基底表面的碱性杂质，并利用清水冲洗；将所述半导体基底置于有机溶剂中，去除所述半导体基底表面的残留杂质，将所述半导体基底烘干。
[0020]根据本公开的一示例性实施例，所述对所述半导体基底清洁包括：利用氮气持续吹扫所述半导体基底表面，以降低所述半导体基底表面的杂质浓度。
[0021]根据本公开的一示例性实施例，所述对所述半导体基底清洁还包括：利用氮气吹扫承载所述半导体基底的承载件，以降低所述承载件中的水氧浓度。
[0022]根据本公开的一示例性实施例，所述提供半导体基底，包括：提供半导体衬底，并在所述半导体衬底上形成电容接触节点；在所述半导体衬底上形成层叠的支撑层和牺牲层，并在所述支撑层和所述牺牲层的对应所述电容接触节点的位置形成电容孔；在所述电容孔的内壁形成下电极层；在所述下电极层的表面形成电容介质层；在所述电容介质层的表面形成上电极层；其中，形成所述上电极层后的所述电容孔为所述沟槽。
[0023]根据本公开的一示例性实施例，形成所述填充层和所述导体填充结构采用的工艺为低压化学气相沉积。
[0024]根据本公开的另一方面，提供一种半导体结构，该半导体结构采用上述任一实施例所述的方法制备。
[0025]由上述技术方案可知，本公开具备以下优点和积极效果中的至少之一：
[0026]本公开实施例的制备方法，在预填充阶段，只通入第一锗源气体或第一锗源气体与第一硅源气体的混合气体，而未同时通入硼源气体，能够避免产生氯化氢气体，进而避免氯化氢气体对填充效果产生负面影响，使沟槽表面能够形成均匀的锗种子层或者锗硅种子层，使后续填充更加完全，避免产生空隙，提高半导体结构的稳定性以及电学性能。
附图说明
[0027]通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0028]图1为本公开一些示例性实施例中的半导体结构的制备方法的流程图；
[0029]图2为本公开一些示例性实施例中的在形成有沟槽的半导体基底上通入第一锗源气体的示意图；
[0030]图3为本公开一些示例性实施例中的在沟槽表面形成有填充层的半导体基底，并且继续通入硼源气体、第二锗源气体和第二硅源气体的示意图；
[0031]图4为本公开一些示例性实施例中的形成导体填充结构的半导体基底的示意图；
[0032]图5为本公开另一些示例性实施例中的形成有沟槽的半导体基底的示意图；
[0033]图6为本公开另一些示例性实施例中的沟槽表面形成填充层的半导体基底的示意图；
[0034]图7为本公开另一些示例性实施例中的在沟槽内形成导体填充结构的半导体基底的示意图。
[0035]附图标记说明：
[0036]1、半导体基底；11、半导体衬底；12、支撑层；13、下电极层；14、电容介质层；15、上电极层；16、电容接触节点；2、沟槽；3、填充层；4、导体填充结构；d1、填充层的厚度；d2、导体填充结构的厚度。
具体实施方式
[0037]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：提供半导体基底，所述半导体基底上形成有沟槽；通入第一锗源气体或第一锗源气体与第一硅源气体的混合气体，在所述沟槽表面形成填充层；通入硼源气体、第二锗源气体和第二硅源气体，形成掺杂多晶硅，并沉积于形成有所述填充层的所述沟槽中，以形成导体填充结构。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一锗源气体的流量为10sccm～300sccm，所述第一硅源气体的流量为0sccm～3000sccm。3.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述硼源气体的流量为10sccm～1000sccm，所述第二锗源气体的流量为100sccm～3000sccm，所述第二硅源气体的流量为100sccm～3000sccm。4.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述通入第一锗源气体或第一锗源气体与第一硅源气体的混合气体，在所述沟槽表面形成填充层的反应温度为270℃～370℃，反应压力为25mTorr～200mTorr。5.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述通入硼源气体、第二锗源气体和第二硅源气体，形成掺杂多晶硅，并沉积于形成有所述填充层的所述沟槽中，以形成半导体填充结构的反应温度为350℃～400℃，反应压力为100mTorr～400mTorr。6.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述填充层的厚度为所述导体填充结构厚度的0.2％到1％。7.根据权利要求6所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述填充层的厚度为0.5nm～2nm。8.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述填充层的晶粒尺寸为0.1～1nm。9.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述导体填充结构的晶粒尺寸为1～50nm。10.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一锗源气体和所述第二锗源气体各自分别为G...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：