半导体结构及半导体结构的制备方法技术

本公开实施例涉及一种半导体结构及半导体结构的制备方法，半导体结构包括：基底；位于基底上的半导体柱，半导体柱具有沟道区以及位于沟道区相对两侧的第一源漏区以及第二源漏区；半导体柱还包括：第一掺杂区，第一掺杂区的半导体柱环绕第一源漏区的半导体柱的部分侧面，且第一掺杂区的半导体柱与沟道区的半导体柱相接，第一掺杂区的掺杂离子类型与第一源漏区的掺杂离子类型不同，第一掺杂区的半导体柱接地。本公开实施例有利于抑制半导体结构的浮体效应。体效应。体效应。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及半导体结构的制备方法


[0001]本公开实施例涉及半导体
，特别涉及一种半导体结构及半导体结构的制备方法。

技术介绍

[0002]在场效应晶体管中，通常容易发生浮体效应，浮体效应是指，由于空穴在沟道中累积，导致沟道中产生了电压，从而使得漏端电流增大。浮体效应会导致器件的输出特性曲线有翘曲现象，即产生Kink效应，Kink效应对器件和电路性能以及可靠性产生诸多不利的影响。
[0003]随着半导体器件的集成度提高，存储器例如动态随机存储器(DRAM)的尺寸越来越小，因此，3D DRAM的结构越来越受到重视。在3D DRAM结构中，半导体柱通常形成水平堆叠，字线或者位线通常成阶梯状排列，以节约空间，提高集成度。
[0004]然而，目前的半导体结构中，较容易发生浮体效应。

技术实现思路

[0005]本公开实施例提供一种半导体结构及半导体结构的制备方法，至少有利于抑制半导体结构的浮体效应。
[0006]本公开实施例提供一种半导体结构，包括：基底；位于基底上的半导体柱，半导体柱具有沟道区以及位于沟道区相对两侧的第一源漏区以及第二源漏区；半导体柱还包括：第一掺杂区，第一掺杂区的半导体柱环绕第一源漏区的半导体柱的部分侧面，且第一掺杂区的半导体柱与沟道区的半导体柱相接，第一掺杂区的掺杂离子类型与第一源漏区的掺杂离子类型不同，第一掺杂区的半导体柱用于与地端电连接。
[0007]在一些实施例中，沟道区的掺杂离子类型与第一掺杂区的掺杂离子类型相同。
[0008]在一些实施例中，沟道区与第一掺杂区中的掺杂离子类型为P型，第一源漏区与第二源漏区中的掺杂离子类型为N型，且第一源漏区作为晶体管的源极。
[0009]在一些实施例中，半导体柱露出第一源漏区的半导体柱的部分侧面，且半导体柱露出第一掺杂区的半导体柱的端面。
[0010]在一些实施例中，还包括：接地柱，接地柱与露出的第一掺杂区的半导体柱端面电连接。
[0011]在一些实施例中，还包括：第一介质层，第一介质层环绕半导体柱侧面，且至少部分第一介质层环绕第一源漏区与沟道区之间的半导体柱侧面；第二介质层，第二介质层环绕半导体柱侧面，第二介质层与第一介质层位于第一源漏区的相对两侧，且第二介质层环绕至少部分第一掺杂区的半导体柱侧面。
[0012]在一些实施例中，第一源漏区朝向第一介质层的半导体柱侧面与第一介质层朝向第一源漏区的侧面齐平，第一源漏区朝向第二介质层的半导体柱侧面与第二介质层朝向第一源漏区的侧面齐平。
[0013]在一些实施例中，部分第一介质层位于部分第一源漏区的半导体柱表面，部分第二介质层位于部分第一源漏区的半导体柱表面。
[0014]在一些实施例中，在第二方向上，第一介质层的厚度小于第二介质层的厚度，第二方向为沟道区指向第一源漏区的方向。
[0015]在一些实施例中，第一介质层的厚度为1nm～200nm，第二介质层的厚度为30nm～500nm。
[0016]在一些实施例中，第一源漏区在第一方向上的厚度与半导体柱在第一方向上的厚度之比小于2/3，第一方向为第一源漏区指向第一掺杂区的方向，且第一方向垂直于半导体柱的延伸方向。
[0017]在一些实施例中，还包括：位线，位线与露出的第一源漏区的半导体柱侧面电连接。
[0018]在一些实施例中，在沿半导体柱的延伸方向上，第一源漏区半导体柱的尺寸大于第二源漏区的半导体柱的尺寸。
[0019]相应地，本公开实施例还提供一种半导体结构的制备方法，包括：提供基底；在基底上形成半导体柱，半导体柱具有沟道区以及位于沟道区相对两侧的第一源漏区以及第二源漏区；还包括：在半导体柱中形成第一掺杂区，第一掺杂区的半导体柱环绕第一源漏区的半导体柱的部分侧面，且第一掺杂区的半导体柱与沟道区的半导体柱相接，第一掺杂区的掺杂离子类型与第一源漏区的掺杂离子类型不同，且第一掺杂区的半导体柱用于与地端电连接。
[0020]在一些实施例中，半导体柱的数量为多个，且多个半导体柱堆叠设置，形成第一源漏区的方法包括：在基底上形成堆叠的半导体柱；形成第一隔离结构，第一隔离结构包覆半导体柱侧面；刻蚀部分第一隔离结构，以露出待形成第一源漏区的半导体柱侧面；对待形成第一源漏区的半导体柱侧面进行掺杂工艺，形成初始第一源漏区，初始第一源漏区具有第一掺杂离子；对初始第一源漏区的半导体柱进行退火处理，以将初始第一源漏区转化为第一源漏区。
[0021]在一些实施例中，掺杂工艺为等离子体掺杂工艺。
[0022]在一些实施例中，形成第一掺杂区的方法包括：形成第二隔离结构，第二隔离结构包覆第一源漏区的半导体柱侧面；刻蚀部分第一隔离结构，以露出待形成第一掺杂区的半导体柱侧面；对待形成第一掺杂区的半导体柱侧面进行掺杂工艺，形成初始第一掺杂区，初始第一掺杂区具有第二掺杂离子；对初始第一掺杂区的半导体柱进行退火工艺，以将初始第一掺杂区转化为第一掺杂区，第一掺杂离子类型与第二掺杂离子类型不同。
[0023]在一些实施例中，还包括：形成第一介质层，第一介质层环绕半导体柱侧面，且至少部分第一介质层环绕第一源漏区与沟道区之间的半导体柱侧面；形成第二介质层，第二介质层环绕半导体柱侧面，第二介质层与第一介质层位于第一源漏区的相对两侧，且第二介质层环绕至少部分第一掺杂区的半导体柱侧面。
[0024]在一些实施例中，在形成所述第一源漏区的步骤前形成第一介质层以及第二介质层，形成第一介质层以及第二介质层的方法包括：对预设区域的初始隔离层进行刻蚀，形成间隔的第一隔离槽以及第二隔离槽，第一隔离槽露出部分基底顶面，且第二隔离槽露出部分基底顶面，且在沿第一隔离槽指向第二隔离槽的方向上，第一隔离槽的宽度小于第二隔
离槽的宽度；在第一隔离槽中形成第一介质层；以及，在第二隔离槽中形成第二介质层。
[0025]在一些实施例中，刻蚀部分第一隔离结构为：刻蚀第一介质层与第二介质层之间的第一隔离结构，并露出部分基底顶面。
[0026]本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
[0027]本公开实施例提供的半导体结构的技术方案中，半导体柱具有沟道区以及位于沟道区相对两侧的第一源漏区以及第二源漏区，第一源漏区以及第二源漏区可以作为晶体管的源极或者漏极；半导体柱还包括：第一掺杂区，第一掺杂区的半导体柱环绕第一源漏区的半导体柱的部分侧面，如此，剩余部分未被环绕的侧面可以用于连接位线，且第一掺杂区的半导体柱与沟道区的半导体柱相接，使得沟道区中累积的电荷可以传输至第一掺杂区。此外，设置第一掺杂区的掺杂离子类型与第一源漏区的掺杂离子类型不同，使得第一源漏区在作为晶体管的源极工作时，第一掺杂区不会对第一源漏区产生干扰，从而保证半导体结构的正常运行。并且，设置第一掺杂区的半导体柱用于与地端电连接，如此，在沟道中堆积的电荷会通过第一掺杂区泄放至地端，从而可以抑制浮体效应的发生。
附图说明
[0028]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：基底；位于所述基底上的半导体柱，所述半导体柱具有沟道区以及位于所述沟道区相对两侧的第一源漏区以及第二源漏区；所述半导体柱还包括：第一掺杂区，所述第一掺杂区的半导体柱环绕所述第一源漏区的半导体柱的部分侧面，且所述第一掺杂区的半导体柱与所述沟道区的半导体柱相接，所述第一掺杂区的掺杂离子类型与所述第一源漏区的掺杂离子类型不同，所述第一掺杂区的半导体柱用于与地端电连接。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述沟道区的掺杂离子类型与所述第一掺杂区的掺杂离子类型相同。3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，所述沟道区与所述第一掺杂区中的掺杂离子类型为P型，所述第一源漏区与所述第二源漏区中的掺杂离子类型为N型，且所述第一源漏区作为晶体管的源极。4.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体柱露出所述第一源漏区的半导体柱的部分侧面，且所述半导体柱露出所述第一掺杂区的半导体柱的端面。5.根据权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，还包括：接地柱，所述接地柱与露出的所述第一掺杂区的半导体柱端面电连接。6.根据权利要求1或5所述的半导体结构，其特征在于，还包括：第一介质层，所述第一介质层环绕所述半导体柱侧面，且至少部分所述第一介质层环绕所述第一源漏区与所述沟道区之间的半导体柱侧面；第二介质层，所述第二介质层环绕所述半导体柱侧面，所述第二介质层与所述第一介质层位于所述第一源漏区的相对两侧，且所述第二介质层环绕至少部分所述第一掺杂区的半导体柱侧面。7.根据权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，所述第一源漏区朝向所述第一介质层的半导体柱侧面与所述第一介质层朝向所述第一源漏区的侧面齐平，所述第一源漏区朝向所述第二介质层的半导体柱侧面与所述第二介质层朝向所述第一源漏区的侧面齐平。8.根据权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，部分所述第一介质层位于部分所述第一源漏区的半导体柱表面，部分所述第二介质层位于部分所述第一源漏区的半导体柱表面。9.根据权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，在第二方向上，所述第一介质层的厚度小于所述第二介质层的厚度，所述第二方向为所述沟道区指向所述第一源漏区的方向。10.根据权利要求6所述的半导体结构，其特征在于，所述第一介质层的厚度为1nm～200nm，所述第二介质层的厚度为30nm～500nm。11.根据权利要求1或4所述的半导体结构，其特征在于，所述第一源漏区在第一方向上的厚度与所述半导体柱在第一方向上的厚度之比小于2/3，所述第一方向为所述第一源漏区指向所述第一掺杂区的方向，且所述第一方向垂直于所述半导体柱的延伸方向。12.根据权利要求1或4所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位线，所述位线与露出的所述第一源漏区的半导体柱侧面电连接。
13.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，在沿所述半导体柱的延伸方向上，所述第一源漏区半导体柱的尺寸大于所述第二源漏区的半导体柱的尺寸。14.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：提供基底；在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦涛，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：