System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 半导体结构及其形成方法技术_技高网

半导体结构及其形成方法技术

技术编号:42719156 阅读:1 留言:0更新日期:2024-09-13 12:07
本公开涉及一种半导体结构及其形成方法。所述半导体结构的形成方法包括以下步骤:提供衬底;于所述衬底的顶面上形成堆叠层,以及沿第一方向贯穿所述堆叠层且暴露所述衬底的第一沟槽,所述第一方向垂直于所述衬底的顶面;于所述第一沟槽内形成半导体块;去除所述堆叠层并于所述半导体块中形成多个第二沟槽,多个所述第二沟槽将所述半导体块分隔为沿所述第一方向间隔排布的多个半导体层。本公开减少了半导体结构内部的应力等缺陷,提高了半导体层的纯度,从而改善了半导体结构的电性能。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体制造,尤其涉及一种半导体结构及其形成方法


技术介绍

1、动态随机存储器(dynamic random access memory,dram)是计算机等电子设备中常用的半导体装置,其由多个存储单元构成,每个存储单元通常包括晶体管和电容器。所述晶体管的栅极与字线电连接、源极与位线电连接、漏极与电容器电连接,字线上的字线电压能够控制晶体管的开启和关闭,从而通过位线能够读取存储在电容器中的数据信息,或者将数据信息写入到电容器中。

2、为了满足高的存储密度和高的集成度的要求,dram等存储器逐渐由二维结构向三维结构发展。具有三维结构的dram等半导体结构在制造过程中需要先通过沉积工艺形成半导体层和牺牲层堆叠的超晶格结构,这就使得最终形成的半导体结构中存在应力,而且由于牺牲层中的粒子扩散,还会导致所述半导体层中掺入杂质,从而影响半导体结构的性能。

3、因此,如何避免超晶格结构对半导体结构产品良率的影响,从而改善半导体结构的性能,是当前亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本公开一些实施例提供一种半导体结构及其形成方法,用于减少半导体结构中的缺陷,以提高半导体结构的制造良率,并改善半导体结构的性能。

2、根据一些实施例,本公开提供了一种半导体结构的形成方法,包括以下步骤:

3、提供衬底;

4、于所述衬底的顶面上形成堆叠层,以及沿第一方向贯穿所述堆叠层且暴露所述衬底的第一沟槽,所述第一方向垂直于所述衬底的顶面;

5、于所述第一沟槽内形成半导体块;

6、去除所述堆叠层并于所述半导体块中形成多个第二沟槽,多个所述第二沟槽将所述半导体块分隔为沿所述第一方向间隔排布的多个半导体层。

7、在一些实施例中,于所述衬底的顶面上形成堆叠层,以及沿第一方向贯穿所述堆叠层且暴露所述衬底的第一沟槽的步骤包括:

8、沿所述第一方向交替沉积第一介质层和第二介质层于所述衬底的顶面上,叠设的所述第一介质层和所述第二介质层共同构成所述堆叠层;

9、图案化所述堆叠层,以形成沿所述第一方向贯穿所述堆叠层并暴露所述衬底的所述第一沟槽。

10、在一些实施例中,于所述第一沟槽内形成半导体块的步骤包括:

11、采用外延生长工艺于所述第一沟槽内形成所述半导体块。

12、在一些实施例中,所述第一沟槽沿第二方向贯穿所述堆叠层,所述第二方向平行于所述衬底的顶面;采用外延生长工艺于所述第一沟槽内形成所述半导体块的步骤包括:

13、采用外延生长工艺于所述衬底的顶面上形成填充满所述第一沟槽的半导体块、并形成位于所述衬底的顶面上且覆盖所述堆叠层垂直于所述第二方向的侧壁上的侧墙。

14、在一些实施例中,去除所述堆叠层并于所述半导体块中形成多个第二沟槽的步骤包括:

15、去除所述第一介质层,以形成位于沿所述第一方向相邻的所述第二介质层之间的第三沟槽;

16、沿多个所述第三沟槽去除部分的所述半导体块,以形成多个沿所述第一方向交替排布的所述第二沟槽和半导体层;

17、去除所述第二介质层。

18、在一些实施例中,多个所述半导体块沿第三方向间隔排布,所述第三方向平行于所述衬底的顶面;去除所述第一介质层,以形成位于沿所述第一方向相邻的所述第二介质层之间的第三沟槽的步骤包括:

19、于相邻的所述半导体块之间形成贯穿所述堆叠层且暴露所述衬底的分隔槽;

20、沿所述分隔槽去除所述第一介质层,形成所述第三沟槽。

21、在一些实施例中,沿多个所述第三沟槽去除部分的所述半导体块,以形成多个沿所述第一方向交替排布的所述第二沟槽和半导体层的步骤包括:

22、采用原子层刻蚀工艺沿所述第三沟槽横向刻蚀所述半导体块,形成多个沿所述第三方向贯穿所述半导体块且沿所述第一方向间隔排布的所述第二沟槽,保留的所述半导体块作为所述半导体层。

23、在一些实施例中,所述分隔槽沿所述第三方向的宽度小于相邻的两个所述半导体块沿所述第三方向的距离,所述分隔槽暴露覆盖于所述半导体块垂直所述第三方向的侧壁的第一介质层和第二介质层。

24、在一些实施例中,形成多个半导体层之后,还包括以下步骤:

25、形成沿所述第一方向延伸且连续覆盖沿所述第一方向间隔排布的多个所述半导体层的导电线。

26、在一些实施例中,形成沿所述第一方向延伸且连续覆盖沿所述第一方向间隔排布的多个所述半导体层的导电线的步骤包括:

27、形成环绕所述半导体层的外周分布的栅极介质层;

28、形成沿所述第一方向延伸且连续覆盖沿所述第一方向间隔排布的多个所述栅极介质层的字线,所述栅极介质层和所述字线共同构成所述导电线。

29、在一些实施例中,形成所述侧墙之后,还包括以下步骤:

30、于所述侧墙中形成多个沿所述第一方向间隔排布且沿所述第二方向贯穿所述侧墙的第一隔离槽,多个所述第一隔离槽将所述侧墙分隔为沿所述第一方向间隔排布的多条初始位线,所述第一隔离槽与所述第一沟槽和所述第二沟槽连通;

31、注入掺杂离子至所述初始位线,以形成与沿第三方向间隔排布的多个所述半导体层电连接的位线。

32、在一些实施例中,形成多个半导体层之后,还包括以下步骤:

33、形成沿第三方向延伸且连续覆盖沿所述第三方向间隔排布的多个所述半导体层的导电线。

34、在一些实施例中,形成沿所述第三方向延伸且连续覆盖沿所述第三方向间隔排布的多个所述半导体层的导电线的步骤包括:

35、形成环绕所述半导体层的外周分布的栅极介质层;

36、形成沿所述第三方向延伸且连续覆盖沿所述第一方向间隔排布的多个所述栅极介质层的字线,所述栅极介质层和所述字线共同构成所述导电线。

37、在一些实施例中,形成所述侧墙之后,还包括以下步骤:

38、刻蚀所述侧墙,形成多个沿所述第一方向延伸且沿第三方向间隔排布的第二隔离槽,多个所述第二隔离槽将所述侧墙分隔为沿所述第三方向间隔排布的多条初始位线,所述第二隔离槽与所述第一沟槽连通;

39、注入掺杂离子至所述初始位线,以形成与沿所述第一方向间隔排布的多个所述半导体层电连接的位线。

40、根据另一些实施例,本公开还提供了一种半导体结构,采用如上任一项所述的半导体结构的形成方法形成,包括:衬底;沿第一方向间隔排布的多个半导体层,所述第一方向垂直于所述衬底的顶面;沿所述第一方向延伸的位线,所述位线位于所述衬底的顶面上且覆盖所述多个半导体层垂直于第二方向的侧壁;所述位线与多个所述半导体层具有相同的晶向。

41、本公开一些实施例提供的半导体结构及其形成方法,通过在堆叠层内的第一沟槽中形成半导体块,且通过在所述半导体块中形成第二沟槽来将所述半导体块分割为多个半导体层,并去除所述堆叠层,来形成由多个所述半导体层本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,于所述衬底的顶面上形成堆叠层,以及沿第一方向贯穿所述堆叠层且暴露所述衬底的第一沟槽的步骤包括:

3.根据权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,于所述第一沟槽内形成半导体块的步骤包括:

4.根据权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一沟槽沿第二方向贯穿所述堆叠层,所述第二方向平行于所述衬底的顶面;采用外延生长工艺于所述第一沟槽内形成所述半导体块的步骤包括:

5.根据权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,去除所述堆叠层并于所述半导体块中形成多个第二沟槽的步骤包括:

6.根据权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,多个所述半导体块沿第三方向间隔排布,所述第三方向平行于所述衬底的顶面;去除所述第一介质层,以形成位于沿所述第一方向相邻的所述第二介质层之间的第三沟槽的步骤包括:

7.根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,沿多个所述第三沟槽去除部分的所述半导体块,以形成多个沿所述第一方向交替排布的所述第二沟槽和半导体层的步骤包括:

8.根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述分隔槽沿所述第三方向的宽度小于相邻的两个所述半导体块沿所述第三方向的距离,所述分隔槽暴露覆盖于所述半导体块垂直所述第三方向的侧壁的第一介质层和第二介质层。

9.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成多个半导体层之后,还包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成沿所述第一方向延伸且连续覆盖沿所述第一方向间隔排布的多个所述半导体层的导电线的步骤包括:

11.根据权利要求4所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述侧墙之后,还包括以下步骤:

12.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成多个半导体层之后,还包括以下步骤:

13.根据权利要求12所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成沿所述第三方向延伸且连续覆盖沿所述第三方向间隔排布的多个所述半导体层的导电线的步骤包括:

14.根据权利要求4所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述侧墙之后,还包括以下步骤:

15.一种半导体结构,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,于所述衬底的顶面上形成堆叠层,以及沿第一方向贯穿所述堆叠层且暴露所述衬底的第一沟槽的步骤包括:

3.根据权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,于所述第一沟槽内形成半导体块的步骤包括:

4.根据权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一沟槽沿第二方向贯穿所述堆叠层,所述第二方向平行于所述衬底的顶面;采用外延生长工艺于所述第一沟槽内形成所述半导体块的步骤包括:

5.根据权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,去除所述堆叠层并于所述半导体块中形成多个第二沟槽的步骤包括:

6.根据权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,多个所述半导体块沿第三方向间隔排布,所述第三方向平行于所述衬底的顶面;去除所述第一介质层,以形成位于沿所述第一方向相邻的所述第二介质层之间的第三沟槽的步骤包括:

7.根据权利要求6所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,沿多个所述第三沟槽去除部分的所述半导体块,以形成多个沿所述第一方向交替排布的所述第二沟槽和半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄猛
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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