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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及但不限于一种半导体结构的形成方法以及半导体结构。
技术介绍
1、随着半导体工艺特征尺寸的不断缩小,半导体制造技术难度越来越大。三维半导体结构的概念被提出以实现高集成度。以动态随机存取存储器(dynamic random accessmemory,dram)为例,dram是一种半导体存储器,主要的作用原理是利用电容内存储电荷的多寡来代表一个二进制比特(bit)是1还是0。而3d dram(即三维半导体结构的dram)成为了突破传统dram工艺极限的新方案。
2、三维半导体结构的发展趋势是集成度不断提高,这样,带来了导线连接中rc寄生效应过大等问题。相关技术中,三维半导体结构中寄生电阻阻值较高。
技术实现思路
1、有鉴于此,本公开实施例提供了一种半导体结构及其形成方法,能够在提高半导体结构的集成度的同时,减小寄生电阻的影响,从而,提高半导体结构的整体性能。
2、本公开实施例提供了一种半导体结构的形成方法,包括:
3、提供衬底;
4、在所述衬底上,形成沿竖直方向交替堆叠的半导体层和牺牲层;其中,所述半导体层和所述牺牲层均沿第一方向延伸,所述第一方向垂直于所述竖直方向;
5、在所述半导体层和所述牺牲层内,形成支撑结构和接触结构;其中,所述支撑结构和所述接触结构共平面;所述支撑结构穿透所述牺牲层;所述接触结构形成于所述支撑结构和所述半导体层的交叉位置;
6、在所述支撑结构和所述接触结构的第一侧,将部分所述半导体
7、将所述第一导电线加工为阶梯状;
8、形成沿竖直方向延伸的第二导电线;所述第二导电线一一对应电连接所述第一导电线。
9、在一些实施例中,所述在所述半导体层和所述牺牲层内,形成支撑结构和接触结构,包括:去除所述牺牲层的第一部分,形成开口;所述开口沿所述竖直方向和第二方向贯穿所述牺牲层;所述第二方向垂直于所述竖直方向,且垂直于所述第一方向;处理所述开口暴露出的所述半导体层的第一部分,形成所述接触结构;在所述开口中填充第一绝缘介质,以形成所述支撑结构。
10、在一些实施例中,所述去除所述牺牲层的第一部分,形成开口之后,所述方法还包括:刻蚀所述半导体层的第一部分,以减薄所述半导体层的第一部分的厚度。
11、在一些实施例中,所述处理所述开口暴露出的所述半导体层的第一部分,形成所述接触结构,包括:在所述半导体层的第一部分的表面上,沉积第一金属材料;对所述第一金属材料和所述半导体层的第一部分进行热处理,以生成所述接触结构。
12、在一些实施例中,所述在所述支撑结构和所述接触结构的第一侧,将部分所述半导体层加工形成第一导电线,包括:在所述支撑结构和所述接触结构的第一侧,去除所述牺牲层的第二部分,以暴露出所述半导体层的第二部分;将所述半导体层的第二部分处理为所述第一导电线的内侧部分;在所述第一导电线的内侧部分的表面上,沉积第二金属材料,以形成所述第一导电线的外侧部分,所述内侧部分和所述外侧部分构成所述第一导电线。
13、在一些实施例中,所述将所述半导体层的第二部分处理为所述第一导电线的内侧部分,包括:刻蚀所述半导体层的第二部分,以使所述半导体层的第二部分在所述竖直方向上的厚度匹配于所述接触结构在所述竖直方向上的厚度;在所述半导体层的第二部分的表面上,沉积第三金属材料;对所述第三金属材料和所述半导体层的第二部分进行热处理,以生成所述第一导电线的内侧部分。
14、在一些实施例中,所述在所述支撑结构和所述接触结构的第一侧,将部分所述半导体层加工形成第一导电线,包括:在所述支撑结构和所述接触结构的第一侧,去除所述半导体层的第二部分,以暴露出所述牺牲层的第二部分;在相邻所述牺牲层的第二部分之间的间隙,沉积第二金属材料,以形成所述第一导电线;去除所述牺牲层的第二部分。
15、在一些实施例中,所述将所述第一导电线加工为阶梯状,包括:沉积第二介质层;所述第二介质层填充相邻所述第一导电线之间的间隙,并覆盖所述第一导电线的上表面;刻蚀所述第二介质层以及所述第一导电线,形成阶梯状的凹槽,从而将所述第一导电线加工为阶梯状。
16、在一些实施例中,所述第一导电线的数目为n;所述支撑结构和所述接触结构的第一侧包括第1区域至第n区域;所述刻蚀所述第二介质层以及所述第一导电线,形成阶梯状的凹槽,包括:依次在所述第1区域至所述第n区域内对所述第二介质层以及所述第一导电线进行刻蚀,直至暴露出n条所述第一导电线,从而形成阶梯状的所述凹槽。
17、在一些实施例中,所述形成沿竖直方向延伸的第二导电线,包括:在所述凹槽内填充第三介质层;刻蚀所述凹槽内的所述第二介质层,形成沿所述竖直方向延伸的导线孔;所述导线孔呈阶梯状排布;所述导线孔一一对应暴露出所述第一导电线;在所述导线孔填充第四金属材料,形成所述第二导电线。
18、本公开实施例还提供了一种半导体结构,包括:衬底、支撑结构、接触结构、第一导电线和第二导电线;所述支撑结构、所述接触结构、所述第一导电线和所述第二导电线均位于所述衬底上方;所述支撑结构和所述接触结构共平面;所述第一导电线和所述第二导电线位于所述支撑结构和所述接触结构的第一侧;所述第一导电线与所述接触结构一一对应电连接;所述第一导电线沿第一方向延伸且沿竖直方向堆叠,所述第一导电线为阶梯状;所述第二导电线沿竖直方向延伸,所述第二导电线一一对应电连接所述第一导电线;所述第一方向垂直于所述竖直方向。
19、在一些实施例中,所述第一导电线包括内侧部分和外侧部分;所述第一导电线的内侧部分的材料包括金属硅化物;所述第一导电线的外侧部分的材料包括第二金属材料。
20、在一些实施例中,所述第一导电线为单层结构,所述第一导电线的材料包括第二金属材料。
21、在一些实施例中,所述支撑结构的材料包括第一绝缘介质;所述接触结构的材料包括金属硅化物。
22、在一些实施例中,所述接触结构垂直于所述第一方向的截面面积,小于所述第一导电线垂直于所述第一方向的截面面积。
23、在一些实施例中,所述第二导电线的底面以及靠近底面的部分侧壁,与所述第一导电线形成电接触。
24、在一些实施例中,所述半导体结构还包括:第二介质层和第三介质层;所述第二介质层填充于相邻所述第一导电线之间的间隙,所述第三介质层填充于相邻所述第二导电线之间的间隙。
25、本公开实施例提供的半导体结构的形成方法和半导体结构,采用接触结构和第一导电线实现与第二导电线的电连接,在提高了半导体结构的集成度的同时,减小了寄生电阻的影响,从而,提高了所形成的半导体结构的整体性能。
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1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述半导体层和所述牺牲层内,形成支撑结构和接触结构,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述去除所述牺牲层的第一部分,形成开口之后,所述方法还包括:
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述处理所述开口暴露出的所述半导体层的第一部分,形成所述接触结构,包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述支撑结构和所述接触结构的第一侧,将部分所述半导体层加工形成第一导电线,包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述将所述半导体层的第二部分处理为所述第一导电线的内侧部分,包括:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述支撑结构和所述接触结构的第一侧,将部分所述半导体层加工形成第一导电线,包括:
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述第一导电线加工为阶梯状,包括:
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一导电线的数目为n
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述形成沿竖直方向延伸的第二导电线,包括:
11.一种半导体结构,其特征在于,包括:衬底、支撑结构、接触结构、第一导电线和第二导电线;
12.根据权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,所述第一导电线包括内侧部分和外侧部分;
13.根据权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,所述第一导电线为单层结构,所述第一导电线的材料包括第二金属材料。
14.根据权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,
15.根据权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,
16.根据权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,
17.根据权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,所述半导体结构还包括:第二介质层和第三介质层;
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述半导体层和所述牺牲层内,形成支撑结构和接触结构,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述去除所述牺牲层的第一部分,形成开口之后,所述方法还包括:
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述处理所述开口暴露出的所述半导体层的第一部分,形成所述接触结构,包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述支撑结构和所述接触结构的第一侧,将部分所述半导体层加工形成第一导电线,包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述将所述半导体层的第二部分处理为所述第一导电线的内侧部分,包括:
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述支撑结构和所述接触结构的第一侧,将部分所述半导体层加工形成第一导电线,包括:
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述第一导电线加工为阶梯状,包括:
9.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:林超,
申请(专利权)人:长鑫存储技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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