半导体结构的制作方法及半导体结构技术

本公开提供了一种半导体结构的制作方法及半导体结构，涉及半导体技术领域。该半导体结构的制作方法包括：提供基底；于基底上形成硅柱；对硅柱预设处理，形成具有第一段、第二段和第三段的有源柱，第二段包括第一子段和第二子段，第二子段的横截面面积小于第一子段的横截面面积；形成栅氧化层；形成环绕第二段设置的字线结构，字线结构包括材料不同的第一字线结构和第二字线结构。本公开通过在栅氧化层上设置不同材料的第一字线结构和第二字线结构，且第一子段和第二子段上形成字线结构的厚度不同，使得第二段两端的电势不同，有利于控制半导体结构的关断电流，减少栅极诱导漏极泄漏电流和带间隧穿的问题，有效提高半导体结构的性能和良率。性能和良率。性能和良率。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的制作方法及半导体结构


[0001]本公开涉及半导体
，尤其涉及一种半导体结构的制作方法及半导体结构。

技术介绍

[0002]动态随机存储器(Dynamic random access memory，简称DRAM)是一种高速地、随机地写入和读取数据的半导体存储器，被广泛地应用到数据存储设备或装置中。其中，动态随机存储器包括重复设置的多个存储单元，每个存储单元均包括一个晶体管和一个电容器，电容器通过电容接触区、电容接触结构与晶体管的源、漏极连接。随着电子产品日益朝向轻、薄、短、小发展，动态随机存取存储器组件的设计也朝着符合高集成度、高密度、小型化的趋势发展。
[0003]随着半导体工艺的发展，半导体器件的尺寸越来越小，栅极诱导漏极泄漏(Gate Induced Drain Leakage，GIDL)等问题会对半导体结构的形成产生较大的不利影响，降低了半导体结构的性能和良率。

技术实现思路

[0004]以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0005]本公开提供了一种半导体结构的制作方法及半导体结构。
[0006]本公开的第一方面提供了一种半导体结构的制作方法，所述制作方法包括：
[0007]提供基底；
[0008]于所述基底上形成硅柱，所述硅柱阵列排布；
[0009]对所述硅柱进行预设处理，形成有源柱，其中，沿第一方向，所述有源柱包括顺序连接的第一段、第二段和第三段，所述第二段包括顺序连接的第一子段和第二子段，沿第二方向，所述第二子段的横截面面积小于所述第一子段的横截面面积；
[0010]于所述第二段的侧壁和所述第三段的底面上形成栅氧化层；
[0011]于所述栅氧化层的侧壁上形成字线结构，其中，所述字线结构环绕所述第二段设置，所述字线结构包括沿第一方向顺序连接的第一字线结构和第二字线结构，所述第一字线结构与所述栅氧化层的侧壁连接，所述第一字线结构包裹所述第二字线结构，其中，所述第一字线结构的材料与所述第二字线结构的材料不同。
[0012]根据本公开的一些实施例，所述于所述基底上形成硅柱，包括：
[0013]于所述基底内形成位线隔离结构，所述位线隔离结构沿第二方向间隔设置，相邻的所述位线隔离结构之间的所述基底构成条状体；
[0014]对所述条状体进行处理，形成硅柱结构，沿第一方向，所述硅柱结构包括顺序连接的第一部分、第二部分和第三部分；
[0015]于所述基底内形成多个字线隔离结构，多个所述字线隔离结构沿第三方向间隔设
置，所述第二方向与所述第三方向在同一水平面上相交，其中，相邻的所述位线隔离结构与相邻的所述字线隔离结构的之间的所述硅柱结构形成硅柱。
[0016]根据本公开的一些实施例，所述于所述基底内形成多个位线隔离结构，包括：
[0017]于所述基底内形成沿第二方向间隔设置的位线沟槽；
[0018]于所述位线沟槽内形成初始位线隔离结构；
[0019]去除部分所述初始位线隔离结构，被保留下来的所述初始位线隔离结构形成位线隔离结构。
[0020]根据本公开的一些实施例，所述于所述基底内形成字线隔离结构，包括：
[0021]于所述基底内形成沿第三方向间隔设置的字线沟槽，其中，沿第一方向，所述字线沟槽的深度小于所述位线沟槽的深度；
[0022]于所述字线沟槽的两侧壁上分别形成第一初始介质层，所述第一初始介质层延伸至所述字线沟槽外，并覆盖于所述硅柱结构的顶面上，所述字线沟槽内相邻的所述第一初始介质层之间形成第一沟槽；
[0023]于所述第一沟槽内形成字线隔离结构；
[0024]去除部分所述第一初始介质层，暴露出所述硅柱结构的顶面。
[0025]根据本公开的一些实施例，所述半导体结构的制作方法还包括：
[0026]于所述第一沟槽的底部形成位线，所述位线沿所述第三方向间隔设置。
[0027]根据本公开的一些实施例，所述半导体结构的制作方法还包括：
[0028]形成支撑结构，所述支撑结构覆盖所述字线隔离结构的两侧以及所述第三部分的沿第三方向延伸的两侧壁。
[0029]根据本公开的一些实施例，所述形成支撑结构，包括：
[0030]去除部分所述第一初始介质层和部分所述初始位线隔离结构，暴露部分所述字线隔离结构和部分所述硅柱结构，其中，沿第三方向，所述字线隔离结构和所述硅柱结构之间形成第一填充区，沿第二方向，相邻所述第三部分之间的间隙形成第二填充区；
[0031]于所述第一填充区内和所述第二填充区的侧壁上形成支撑结构，其中，被保留下来的所述第一初始介质层形成第一过渡介质层，被保留下来的所述初始位线隔离结构形成过渡位线隔离结构。
[0032]根据本公开的一些实施例，所述对所述硅柱结构进行预设处理，形成有源柱，包括：
[0033]去除部分所述第一过渡介质层和部分过渡位线隔离结构，暴露部分所述第二部分；
[0034]对暴露出来的部分所述第二部分进行氧化工艺处理，去除部分所述第二部分，其中，经氧化工艺处理后的所述第二部分形成所述有源柱的第二子段，未经氧化工艺处理后的所述第二部分形成所述第一子段，所述第一部分形成所述第一段，所述第三部分形成所述第三段，被保留下来的所述第一过渡介质层形成第一中间介质层，被保留下来的所述过渡位线隔离结构形成中间位线隔离结构。
[0035]根据本公开的一些实施例，所述于所述第二段的侧壁和所述第三段的底面上形成栅氧化层，包括：
[0036]去除部分所述第一中间介质层和部分所述中间位线隔离结构，暴露所述第二段，
所述字线隔离结构和所述第二段之间形成第二沟槽；
[0037]利用原子层沉积工艺于所述第二沟槽的侧壁上形成栅氧化层，所述第二沟槽内的所述栅氧化层形成第三沟槽，其中，被保留下来的所述第一中间介质层形成第一介质层，被保留下来的所述中间位线隔离结构形成位线隔离结构。
[0038]根据本公开的一些实施例，所述于所述栅氧化层的侧壁上形成字线结构，包括：
[0039]于所述第三沟槽的侧壁上形成第一字线，所述第三沟槽内的所述第一字线形成第四沟槽；
[0040]于所述第四沟槽内形成第二字线，所述第二字线的顶面与所述第一子段的顶面平齐，所述第四沟槽内的所述第一字线的侧壁和所述第二字线的顶面形成第五沟槽；
[0041]于所述第五沟槽的侧壁上形成第三初始字线，去除部分所述第三初始字线，暴露所述第二字线的顶面，被保留下来的所述第三初始字线形成第三字线，所述第五沟槽内的所述第三字线形成第六沟槽；
[0042]于所述第六沟槽内形成第四字线，所述第四字线的顶面与所述第二段的顶面平齐，所述第四字线的顶面与所述支撑结构之间形成第三填充区；
[0043]其中，所述第一字线和所述第三字线形成第一字线结构，所述第二字线和所述第四字线形成所述第二字线结构。
[0044]根据本公开的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，所述半导体结构的制作方法包括：提供基底；于所述基底上形成硅柱，所述硅柱阵列排布；对所述硅柱进行预设处理，形成有源柱，其中，沿第一方向，所述有源柱包括顺序连接的第一段、第二段和第三段，所述第二段包括顺序连接的第一子段和第二子段，沿第二方向，所述第二子段的横截面面积小于所述第一子段的横截面面积；于所述第二段的侧壁和所述第三段的底面上形成栅氧化层；于所述栅氧化层的侧壁上形成字线结构，其中，所述字线结构环绕所述第二段设置，所述字线结构包括沿第一方向顺序连接的第一字线结构和第二字线结构，所述第一字线结构与所述栅氧化层的侧壁连接，所述第一字线结构包裹所述第二字线结构，其中，所述第一字线结构的材料与所述第二字线结构的材料不同。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述于所述基底上形成硅柱，包括：于所述基底内形成位线隔离结构，所述位线隔离结构沿第二方向间隔设置，相邻的所述位线隔离结构之间的所述基底构成条状体；对所述条状体进行处理，形成硅柱结构，沿第一方向，所述硅柱结构包括顺序连接的第一部分、第二部分和第三部分；于所述基底内形成多个字线隔离结构，多个所述字线隔离结构沿第三方向间隔设置，所述第二方向与所述第三方向在同一水平面上相交，其中，相邻的所述位线隔离结构与相邻的所述字线隔离结构的之间的所述硅柱结构形成硅柱。3.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述于所述基底内形成多个位线隔离结构，包括：于所述基底内形成沿第二方向间隔设置的位线沟槽；于所述位线沟槽内形成初始位线隔离结构；去除部分所述初始位线隔离结构，被保留下来的所述初始位线隔离结构形成位线隔离结构。4.根据权利要求3所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述于所述基底内形成字线隔离结构，包括：于所述基底内形成沿第三方向间隔设置的字线沟槽，其中，沿第一方向，所述字线沟槽的深度小于所述位线沟槽的深度；于所述字线沟槽的两侧壁上分别形成第一初始介质层，所述第一初始介质层延伸至所述字线沟槽外，并覆盖于所述硅柱结构的顶面上，所述字线沟槽内相邻的所述第一初始介质层之间形成第一沟槽；于所述第一沟槽内形成字线隔离结构；去除部分所述第一初始介质层，暴露出所述硅柱结构的顶面。5.根据权利要求4所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述半导体结构的制作方法还包括：于所述第一沟槽的底部形成位线，所述位线沿所述第三方向间隔设置。6.根据权利要求4所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述半导体结构的制作
方法还包括：形成支撑结构，所述支撑结构覆盖所述字线隔离结构的两侧以及所述第三部分的沿第三方向延伸的两侧壁。7.根据权利要求6所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述形成支撑结构，包括：去除部分所述第一初始介质层和部分所述初始位线隔离结构，暴露部分所述字线隔离结构和部分所述硅柱结构，其中，沿第三方向，所述字线隔离结构和所述硅柱结构之间形成第一填充区，沿第二方向，相邻所述第三部分之间的间隙形成第二填充区；于所述第一填充区内和所述第二填充区的侧壁上形成支撑结构，其中，被保留下来的所述第一初始介质层形成第一过渡介质层，被保留下来的所述初始位线隔离结构形成过渡位线隔离结构。8.根据权利要求7所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述对所述硅柱结构进行预设处理，形成有源柱，包括：去除部分所述第一过渡介质层和部分过渡位线隔离结构，暴露部分所述第二部分；对暴露出来的部分所述第二部分进行氧化工艺处理，去除部分所述第二部分，其中，经氧化工艺处理后的所述第二部分形成所述有源柱的第二子段，未经氧化工艺处理后的所述第二部分形成所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖德元，余泳，邵光速，
申请(专利权)人：北京超弦存储器研究院，
类型：发明
国别省市：