一种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一种半导体结构的制备方法及半导体结构，其中，制备方法包括：提供衬底，衬底内形成有隔离结构，隔离结构将衬底限定为多个间隔设置的有源区，形成沟槽，沟槽穿过有源区以及隔离结构。形成保护层，保护层至少包括多晶硅层，且保护层至少覆盖沟槽的侧壁，执行原位水汽生长氧化工艺，以在有源区被沟槽暴露出来的表面形成栅极介质层。沟槽暴露出来的表面形成栅极介质层。沟槽暴露出来的表面形成栅极介质层。

【技术实现步骤摘要】
一种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领域，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]动态随机存取半导体结构(Dynamic Random Access Memory，DRAM)作为一种重要的半导体器件，其可用来作为电子装置运算时的数据存储或储存程序，以进行数据处理。然而，随着动态随机存取半导体结构(Dynamic Random Access Memory，DRAM)不断朝着小型化、高集成度的方向发展，在动态随机存取半导体结构(Dynamic Random Access Memory，DRAM)的制备过程中，仍存在许多降低半导体器件的性能的因素。

技术实现思路

[0003]本公开实施例提供了一种半导体结构的制备方法，所述制备方法包括：
[0004]提供衬底，所述衬底内形成有隔离结构，所述隔离结构将所述衬底限定为多个间隔设置的有源区；
[0005]形成沟槽，所述沟槽穿过所述有源区以及所述隔离结构；
[0006]形成保护层，所述保护层至少包括多晶硅层，且所述保护层至少覆盖所述沟槽的侧壁；
[0007]执行原位水汽生长氧化工艺，以在所述有源区被所述沟槽暴露出来的表面形成栅极介质层。
[0008]在一些实施例中，所述保护层还包括第一氧化硅层，形成所述保护层，包括：
[0009]在所述沟槽内形成所述多晶硅层，所述多晶硅层至少覆盖所述沟槽的侧壁；
[0010]使用原子层沉积工艺形成所述第一氧化硅层，所述第一氧化硅层覆盖所述多晶硅层的表面。
[0011]在一些实施例中，所述保护层还包括第一氧化硅层，形成所述保护层，包括：
[0012]使用原子层沉积工艺形成所述第一氧化硅层，所述第一氧化硅层至少覆盖所述沟槽的侧壁；
[0013]形成多晶硅层，所述多晶硅层覆盖所述第一氧化硅层的表面。
[0014]在一些实施例中，所述多晶硅层的厚度范围在2nm至6nm之间。
[0015]在一些实施例中，所述第一氧化硅层的厚度范围在1nm至4nm之间。
[0016]在一些实施例中，所述有源区呈块状，多个所述有源区沿第一方向延伸且沿所述第一方向和第二方向间隔排列。
[0017]在一些实施例中，所述沟槽为多个，多个所述沟槽沿第三方向延伸且沿第四方向间隔排列，所述第三方向与所述第一方向具有夹角，所述夹角的绝对值大于0
°
且小于90
°
。
[0018]在一些实施例中，在沿所述第一方向相邻的两个所述有源区之间的所述隔离结构中至少被一个所述沟槽贯穿。
[0019]在一些实施例中，所述执行原位水汽生长氧化工艺，以在所述有源区被所述沟槽暴露出来的表面形成栅极介质层，包括：采用原位水汽生长工艺至少使所述有源区被所述沟槽暴露出来的侧壁以及所述多晶硅层氧化；
[0020]所述栅极介质层至少包括所述沟槽中被氧化的所述有源区的侧壁以及被氧化的所述多晶硅层。
[0021]在一些实施例中，在形成所述栅极介质层之后，所述制备方法还包括：
[0022]在所述沟槽形成导电层，所述导电层覆盖所述栅极介质层的侧壁和底部并填充至少部分所述沟槽。
[0023]本公开实施例所提供的半导体结构的制备方法及半导体结构，其中，所述制备方法包括：提供衬底，所述衬底内形成有隔离结构，所述隔离结构将所述衬底限定为多个间隔设置的有源区；形成沟槽，所述沟槽穿过所述有源区以及所述隔离结构；形成保护层，所述保护层至少包括多晶硅层，且所述保护层至少覆盖所述沟槽的侧壁；执行原位水汽生长氧化工艺，以在所述有源区被所述沟槽暴露出来的表面形成栅极介质层。可以理解的，由于有源区在衬底上会间隔进行排布，有源区之间通过隔离结构实现隔离，所形成的沟槽结构除穿过有源区外，通常也会穿过这些隔离结构，且在后一位置处，有源区的端部与沟槽之间仅存在很小的间距。于是，在执行原位水汽生长氧化工艺形成栅极介质层的过程中，在反应腔室内通入的具有氧化功能的气体及其他气体，很容易沿沟槽结构位于隔离结构的位置处进入到有源区的端部附近，使得有源区的至少部分端部区域也参与氧化反应，造成有源区的尺寸缩小，该区域尺寸的缩小严重减小了用于容纳后续形成的导电结构的有源区平面面积，降低良率。而在本公开实施例中，在形成沟槽结构后，通过在沟槽结构中形成保护层的做法，有助于将有源区端部和具有氧化功能的气体或其他气体之间进行隔离，从而可有效减少在形成栅极介质层的过程中有源区尺寸的损失，与传统工艺相比，本公开实施例可有效增加用于设置导电结构的有源区尺寸。
[0024]本公开的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本公开的其它特征和优点将从说明书、附图变得明显。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本公开实施例提供的半导体结构的制备方法的流程框图；
[0027]图2为本公开实施例提供的衬底的俯视示意图；
[0028]图3至图9为本公开一个实施例提供的半导体结构在制备过程中的结构示意图；其中，图8为图7提供的半导体结构的俯视示意图；
[0029]图10至图12为本公开另一实施例提供的半导体结构在制备过程中的局部剖视示意图；
[0030]图13至图15为本公开又一实施例提供的半导体结构在制备过程中的局部剖视示意图。
具体实施方式
[0031]下面将参照附图更详细地描述本公开公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0032]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本公开更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本公开可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本公开发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述；即，这里不描述实际实施例的全部特征，不详细描述公知的功能和结构。
[0033]在附图中，为了清楚，层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0034]应当明白，当元件或层被称为“在
……
上”、“与
……
相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在
……
上”、“与
……
直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时本文档来自技高网...

【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，所述制备方法包括：提供衬底，所述衬底内形成有隔离结构，所述隔离结构将所述衬底限定为多个间隔设置的有源区；形成沟槽，所述沟槽穿过所述有源区以及所述隔离结构；形成保护层，所述保护层至少包括多晶硅层，且所述保护层至少覆盖所述沟槽的侧壁；执行原位水汽生长氧化工艺，以在所述有源区被所述沟槽暴露出来的表面形成栅极介质层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述保护层还包括第一氧化硅层，形成所述保护层，包括：在所述沟槽内形成所述多晶硅层，所述多晶硅层至少覆盖所述沟槽的侧壁；使用原子层沉积工艺形成所述第一氧化硅层，所述第一氧化硅层覆盖所述多晶硅层的表面。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述保护层还包括第一氧化硅层，形成所述保护层，包括：使用原子层沉积工艺形成所述第一氧化硅层，所述第一氧化硅层至少覆盖所述沟槽的侧壁；形成所述多晶硅层，所述多晶硅层覆盖所述第一氧化硅层的表面。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述多晶硅层的厚度范围在2nm至6nm之间。5.根据权利要求2
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3中任一项所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆勇，韩凯，陆兵，
申请(专利权)人：长鑫科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：