半导体结构及其形成方法技术

一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底；在所述基底表面形成复合结构，所述复合结构包括若干层复合层，且所述若干层复合层沿基底表面法线方向重叠，每一层复合层包括第一材料层以及位于第一材料层表面的第二材料层，且第一材料层的材料和第二材料层的材料不同；形成贯穿所述复合结构的第一开口，所述第一开口暴露出基底表面；刻蚀第一开口四周的第二材料层，分别在各个所述第二材料层内形成第一凹槽；在所述第一开口和第一凹槽内形成第一互联结构。所述方法工艺步骤简单，节省了制备成本。

Semiconductor Structure and Its Formation Method

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其形成方法
本专利技术涉及半导体技制造术领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。
技术介绍
随着平面型闪存的发展，半导体的生产工艺取得了巨大的进步。但是，目前平面型闪存的发展遇到了各种挑战：物理极限，如曝光技术极限、显影技术极限及存储电子密度极限等。在此背景下，为解决平面型闪存遇到的困难以及追求更低的单位存储单元的生产成本，3D(三维)闪存应运而生，例如：半导体结构。现有集成电路制造半导体结构的加工步骤中，通过前段制程(frontendofline，简称FEOL)在半导体衬底内形成逻辑器件，然后通过后段制程(backendofline，简称BEOL)形成导电通孔结构以及金属互联，从而实现半导体结构内的电连接、以及逻辑器件与外围电路的电连接。然而，现有技术形成导电通孔结构和互联结构的工艺较复杂。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构的形成方法，以减少工艺步骤和制造成本。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底；在所述基底表面形成复合结构，所述复合结构包括若干层复合层，若干层所述复合层沿基底表面法线方向重叠，每一层复合层包括第一材料层以及位于第一材料层表面的第二材料层，且第一材料层的材料和第二材料层的材料不同；形成贯穿所述复合结构的第一开口，所述第一开口暴露出基底表面；对所述第一开口暴露出的一层或多层第二材料层侧壁进行刻蚀，在所述复合结构内形成一个或多个第一凹槽，所述第一凹槽相对于第一开口的侧壁表面凹陷，且若干第一凹槽与所述第一开口连通；在所述第一开口和第一凹槽内形成第一互联结构。可选的，所述第一开口的形成方法包括：在所述复合结构表面形成第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出部分复合结构表面；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述复合结构，直至暴露出基底表面，形成所述第一开口。可选的，所述第一互联结构的形成方法包括：在所述第一开口内、第一凹槽内以及复合结构表面形成第一导电材料膜；平坦化所述第一导电材料膜，直至暴露出复合结构顶部表面，形成所述第一互联结构。可选的，所述第一材料层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮碳化硅、氮硼化硅、氮碳氧化硅或氮氧化硅。可选的，所述第二材料层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮碳化硅、氮硼化硅、氮碳氧化硅或氮氧化硅。可选的，还包括：形成所述第一互联结构之后，在第一互联结构和复合结构表面形成第二互联结构。可选的，所述第二互联结构的形成方法包括：在所述第一互联结构和复合结构表面形成介质层；图形化所述介质层，直至暴露出第一互联结构顶部表面，在所述介质层内形成第五开口和第四凹槽，所述第四凹槽位于所述第五开口顶部，且所述第四凹槽的底部与所述第五开口的顶部连通，且所述第五开口暴露出部分第一互联结构表面；在所述第五开口内、第四凹槽内、以及介质层表面形成第二导电材料膜；平坦化所述第二导电材料膜，直至暴露出介质层表面，在所述第五开口和第四凹槽内形成第二互联结构。可选的，图形化所述介质层的方法包括：在所述介质层表面形成第二掩膜层，所述第二掩膜层暴露出部分所述介质层表面；以所述第二掩膜层为掩膜，刻蚀所述介质层，直至暴露出第一互联结构顶部表面，形成过渡开口；在所述过渡开口内形成第一填充层；在所述第一填充层和介质层表面形成第三掩膜层，所述第三掩膜层暴露出所述第一填充层和部分所述介质层；以所述第三掩膜层为掩膜，刻蚀所述介质层和第一填充层，在介质层内形成第四凹槽；去除所述第四凹槽底部的第一填充层，形成第五开口；在形成第四凹槽和第五开口之后，去除所述第三掩膜层。可选的，还包括：形成贯穿所述复合结构的第二开口，且所述第二开口暴露出基底表面；对所述第二开口暴露出的一层或多层第二材料层侧壁进行刻蚀，在所述复合结构内形成一个或多个第二凹槽，所述第一凹槽相对于第二开口的侧壁表面凹陷，且若干第二凹槽与所述第二开口连通；在所述第二开口和第二凹槽内形成第三互联结构。可选的，还包括：在所述复合结构内形成第三开口，所述第三开口底部到基底表面之间具有一层或多层所述复合层；在所述第三开口内形成绝缘层；形成自所述绝缘层顶部表面贯穿至所述基底表面的第四开口；对所述第四开口暴露出的一层或多层第二材料层侧壁进行刻蚀，在所述复合结构内形成一个或多个第三凹槽，所述第三凹槽相对于第四开口的侧壁表面凹陷；在所述第四开口和第三凹槽内形成第四互联结构。可选的，采用一次或多次图形化工艺形成所述第三开口；每一次所述图形化工艺包括：在所述复合结构的部分表面形成图形化层；以所述图形化层为掩膜，刻蚀一层复合层或多层所述复合层。可选的，所述绝缘层的形成方法包括：在所述第三开口内以及复合结构表面形成绝缘材料膜；平坦化所述绝缘材料膜，直至暴露出复合结构顶部表面，在所述第三开口内形成绝缘层。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术技术方案提供的半导体结构的形成方法中，由于所述复合结构为若干层复合层，从而贯穿所述复合结构的第一开口位于若干层复合层内，形成的第一凹槽也位于若干层第二材料层内，因此在所述第一开口和第一凹槽内形成的第一互联结构为若干层，即，所述第一互联结构为若干层数的互联结构，且所述第一互联结构可以通过一次性沉积工艺在所述第一开口和第一凹槽内填充材料并平坦化形成，使得形成包括若干层数的第一互联结构的工艺步骤简单，从而节省了制备成本和时间。进一步，由于所述第一开口通过一次光刻和刻蚀工艺形成；形成所述第一开口之后，通过一次刻蚀工艺形成所述第一凹槽，形成第一开口和第一凹槽的工艺步骤简单，且形成所述第一开口和第一凹槽所需的光刻次数少，并且后续通过在所述第一开口和第一凹槽内填充材料形成若干层数的第一互联结构，使得形成包括若干层数的第一互联结构的工艺步骤简单，光刻次数少，从而节省了制备成本和时间。进一步，通过湿法刻蚀工艺刻蚀部分所述第二材料层形成第一凹槽，由于通过控制湿法刻蚀工艺中的刻蚀参数，能够使所述湿法刻蚀工艺的精确度较高，即，较准确地刻蚀第一开口暴露出的一层或多层第二材料层侧壁，从而形成图形较准确的第一凹槽，使得形成的半导体结构的性能较好。进一步，所述绝缘层能够对位于同一层的第二复合层内的第一互联结构和第四互联结构之间起到隔离绝缘作用，从而能够避免第一互联结构和第四互联结构之间接触发生短路，使得形成的半导体结构的性能较好。附图说明图1是本专利技术一种半导体结构的结构示意图；图2至图13是本专利技术半导体结构一实施例的形成方法的各步骤的结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，现有形成半导体结构的工艺较复杂，原因如下：图1是一种半导体结构的结构示意图。一种半导体结构，请参考图1，包括：基底100；位于基底100表面的第一介质层110；位于所述第一介质层110内的第一导电插塞111；位于所述第一介质层110表面和第一导电插塞111表面的第二介质层120；位于所述第二介质层120内的第一导电层112；位于所述第一导电层112表面和第二介质层120表面的第三介质层130；位于所述第三介质层130内的第二导电插塞121和位于所述第二导电插塞121表面的第二导电层122；位于所述第三介质层130表面和第二导电层122表面的第四介质层140；位于所述第四介质层140内的第三导电插塞131和位于所述第三导电插塞131表面的第本文档来自技高网...

【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：提供基底；在所述基底表面形成复合结构，所述复合结构包括若干层复合层，若干层所述复合层沿基底表面法线方向重叠，每一层复合层包括第一材料层以及位于第一材料层表面的第二材料层，且第一材料层的材料和第二材料层的材料不同；形成贯穿所述复合结构的第一开口，所述第一开口暴露出基底表面；对所述第一开口暴露出的一层或多层第二材料层侧壁进行刻蚀，在所述复合结构内形成一个或多个第一凹槽，所述第一凹槽相对于第一开口的侧壁表面凹陷，且若干第一凹槽与所述第一开口连通；在所述第一开口和第一凹槽内形成第一互联结构。

【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：提供基底；在所述基底表面形成复合结构，所述复合结构包括若干层复合层，若干层所述复合层沿基底表面法线方向重叠，每一层复合层包括第一材料层以及位于第一材料层表面的第二材料层，且第一材料层的材料和第二材料层的材料不同；形成贯穿所述复合结构的第一开口，所述第一开口暴露出基底表面；对所述第一开口暴露出的一层或多层第二材料层侧壁进行刻蚀，在所述复合结构内形成一个或多个第一凹槽，所述第一凹槽相对于第一开口的侧壁表面凹陷，且若干第一凹槽与所述第一开口连通；在所述第一开口和第一凹槽内形成第一互联结构。2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一开口的形成方法包括：在所述复合结构表面形成第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出部分复合结构表面；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述复合结构，直至暴露出基底表面，形成所述第一开口。3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一互联结构的形成方法包括：在所述第一开口内、第一凹槽内以及复合结构表面形成第一导电材料膜；平坦化所述第一导电材料膜，直至暴露出复合结构顶部表面，形成所述第一互联结构。4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一材料层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮碳化硅、氮硼化硅、氮碳氧化硅或氮氧化硅。5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二材料层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮碳化硅、氮硼化硅、氮碳氧化硅或氮氧化硅。6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括：形成所述第一互联结构之后，在第一互联结构和复合结构表面形成第二互联结构。7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二互联结构的形成方法包括：在所述第一互联结构和复合结构表面形成介质层；图形化所述介质层，直至暴露出第一互联结构顶部表面，在所述介质层内形成第五开口和第四凹槽，所述第四凹槽位于所述第五开口顶部，且所述第四凹槽的底部与所述第五开口的顶部连通，且所述第五开口暴露出部分第一互联结构表面；在所述第五开口内、第四凹槽内、以及介质层表面形成第二导电材料膜；平...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贤超，徐杨，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32