半导体结构及其制造方法技术

本申请提供一种半导体结构及其制造方法，涉及半导体技术领域。该制造方法包括：在衬底上形成第一导电层和牺牲膜层；蚀刻牺牲膜层，以形成多个第一电容孔，各第一电容孔均露出第一导电层；在各第一电容孔内分别形成导电柱；去除牺牲膜层；以各导电柱为掩膜对第一导电层进行蚀刻，以形成多个导电接触塞；形成覆盖各导电接触塞及各导电柱的绝缘介质层；以各导电柱为蚀刻停止层蚀刻绝缘介质层，以形成多个第二电容孔；在垂直于衬底的方向上，各第二电容孔与各导电柱一一对应分布，并沿导电柱的轴向延伸；在各第二电容孔内填充导电材料，导电材料与导电柱构成柱状电容的下电极层。本申请的制造方法可防止电容失效，提高产品良率。提高产品良率。提高产品良率。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制造方法


[0001]本申请涉及半导体
，具体而言，涉及一种半导体结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)因具有体积小、集成化程度高及传输速度快等优点，被广泛应用于手机、平板电脑等移动设备中。电容作为动态随机存储器的核心部件，主要用于存储电荷。
[0003]通常在制造电容器的过程中，需要在衬底上形成交叠设置的支撑层和牺牲层，蚀刻支撑层和牺牲层以形成用于容纳电容的电容孔，在形成电容后再去除牺牲层。然而，受制备工艺限制，使得不同蚀刻区域的膜层蚀刻深度不一或蚀刻倾斜，去除牺牲层后，部分电容因悬空或倾斜而失效。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种半导体结构及其制造方法，可防止电容失效，提高产品良率。
[0006]根据本申请的一个方面，提供一种半导体结构的制造方法，其特征在于，包括：
[0007]在衬底上依次形成第一导电层和牺牲膜层；
[0008]蚀刻所述牺牲膜层，以形成多个呈阵列分布的第一电容孔，各所述第一电容孔均露出所述第一导电层；
[0009]在各所述第一电容孔内分别形成导电柱；
[0010]去除所述牺牲膜层；
[0011]以各所述导电柱为掩膜对所述第一导电层进行蚀刻，以形成多个呈阵列分布的导电接触塞；
[0012]形成覆盖各所述导电接触塞及各所述导电柱的绝缘介质层；
[0013]以各所述导电柱为蚀刻停止层蚀刻所述绝缘介质层，以形成多个第二电容孔；在垂直于所述衬底的方向上，各所述第二电容孔与各所述导电柱一一对应分布，并沿所述导电柱的轴向延伸；
[0014]在各所述第二电容孔内填充导电材料，所述导电材料与所述导电柱构成柱状电容的下电极层。
[0015]在本申请的一种示例性实施例中，在各所述第一电容孔内分别形成导电柱，包括：
[0016]在所述牺牲膜层的表面形成第一导电材料层，所述第一导电材料层填满各所述第一电容孔；
[0017]对所述第一导电材料层的顶表面进行平坦化处理，以去除位于所述第一电容孔以外的所述第一导电材料层的材料。
[0018]在本申请的一种示例性实施例中，所述形成覆盖各所述导电接触塞及各所述导电柱的绝缘介质层，包括：
[0019]在所述衬底的表面形成第一支撑层，所述第一支撑层覆盖各所述导电接触塞之间的间隙；
[0020]在所述第一支撑层的表面形成第一牺牲层，所述第一牺牲层覆盖各所述导电柱之间的间隙，所述第一牺牲层的顶表面与各所述导电柱的顶表面齐平；
[0021]在所述第一牺牲层与各所述导电柱共同构成的结构的表面依次形成堆叠分布的第二支撑层、第二牺牲层及第三支撑层。
[0022]在本申请的一种示例性实施例中，以各所述导电柱为蚀刻停止层蚀刻所述绝缘介质层，以形成多个第二电容孔；在垂直于所述衬底的方向上，各所述第二电容孔与各所述导电柱一一对应分布，并沿所述导电柱的轴向延伸，包括：
[0023]在所述第三支撑层的表面形成掩膜层；
[0024]在所述掩膜层的表面形成光刻胶层，所述光刻胶层具有显影区，所述显影区在所述衬底上的正投影与各所述导电柱在所述衬底上的正投影重合；
[0025]在所述显影区对所述掩膜层、所述第三支撑层、所述第二牺牲层及所述第二支撑层进行蚀刻，以形成各所述第二电容孔，各所述第二电容孔一一对应的露出各所述导电柱。
[0026]在本申请的一种示例性实施例中，在各所述第二电容孔内填充导电材料，所述导电材料与所述导电柱构成柱状电容的下电极层，包括：
[0027]在所述第三支撑层的表面形成第二导电材料层，所述第二导电材料层填满各所述第二电容孔；
[0028]对所述第二导电材料层的顶表面进行平坦化处理，以去除位于所述第二电容孔以外的所述第二导电材料层的材料。
[0029]在本申请的一种示例性实施例中，所述制造方法还包括：
[0030]去除所述第一牺牲层和所述第二牺牲层。
[0031]在本申请的一种示例性实施例中，去除所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，包括：
[0032]采用第一蚀刻处理工艺在所述第一牺牲层、所述第二支撑层、所述第二牺牲层及所述第三支撑层的堆叠区域形成蚀刻过孔，所述蚀刻过孔贯穿所述第三支撑层、所述第二牺牲层及所述第二支撑层，并露出所述第一牺牲层；
[0033]采用第二蚀刻处理工艺在所述蚀刻过孔处蚀刻所述第一牺牲层和剩余的所述第二牺牲层，以去除所述第一牺牲层和所述第二牺牲层。
[0034]在本申请的一种示例性实施例中，所述第一蚀刻处理工艺为干法蚀刻工艺，所述第二蚀刻处理工艺为湿法蚀刻工艺。
[0035]在本申请的一种示例性实施例中，所述采用第二蚀刻处理工艺在所述蚀刻过孔处蚀刻所述第一牺牲层和剩余的所述第二牺牲层，以去除所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，包括：
[0036]采用酸性溶液对所述第一牺牲层和所述第二牺牲层进行选择性蚀刻。
[0037]在本申请的一种示例性实施例中，所述导电材料与所述导电柱的材料相同。
[0038]在本申请的一种示例性实施例中，所述制造方法还包括：
[0039]在所述柱状电容的下电极层、所述第一支撑层、所述第二支撑层及所述第三支撑
层共同构成的结构的表面形成层间介质层；
[0040]在所述层间介质层的表面形成上电极层。
[0041]根据本申请的一个方面，提供一种半导体结构，包括：
[0042]衬底；
[0043]第一导电层，包括多个呈阵列分布的导电接触塞，所述第一导电层背离所述衬底的表面形成有多个导电柱，在垂直于所述衬底的方向上，各所述导电柱与各所述导电接触塞一一对应分布；
[0044]绝缘介质层，填充各所述导电接触塞及各所述导电柱之间的间隙，并覆盖各所述导电柱。
[0045]根据本申请的一个方面，提供一种半导体结构，包括：
[0046]衬底；
[0047]第一导电层，包括多个呈阵列分布的导电接触塞，所述第一导电层背离所述衬底的表面形成有多个导电柱，在垂直于所述衬底的方向上，各所述导电柱与各所述导电接触塞一一对应分布；
[0048]绝缘介质层，填充各所述导电接触塞及各所述导电柱之间的间隙，并在所述间隙所在区域沿垂直于所述衬底的方向延伸，以形成多个一一对应的露出各所述导电柱的第二电容孔。
[0049]在本申请的一种示例性实施例中，所述半导体结构还包括：
[0050]导电材料，填充于各所述第二电容孔，并与所述导电柱构成柱状电容的下电极层。
[0051]在本申请的一种示例性实施例中，所述导电材料与所述导电柱的材料相同。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，包括：在衬底上依次形成第一导电层和牺牲膜层；蚀刻所述牺牲膜层，以形成多个呈阵列分布的第一电容孔，各所述第一电容孔均露出所述第一导电层；在各所述第一电容孔内分别形成导电柱；去除所述牺牲膜层；以各所述导电柱为掩膜对所述第一导电层进行蚀刻，以形成多个呈阵列分布的导电接触塞；形成覆盖各所述导电接触塞及各所述导电柱的绝缘介质层；以各所述导电柱为蚀刻停止层蚀刻所述绝缘介质层，以形成多个第二电容孔；在垂直于所述衬底的方向上，各所述第二电容孔与各所述导电柱一一对应分布，并沿所述导电柱的轴向延伸；在各所述第二电容孔内填充导电材料，所述导电材料与所述导电柱构成柱状电容的下电极层。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在各所述第一电容孔内分别形成导电柱，包括：在所述牺牲膜层的表面形成第一导电材料层，所述第一导电材料层填满各所述第一电容孔；对所述第一导电材料层的顶表面进行平坦化处理，以去除位于所述第一电容孔以外的所述第一导电材料层的材料。3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述形成覆盖各所述导电接触塞及各所述导电柱的绝缘介质层，包括：在所述衬底的表面形成第一支撑层，所述第一支撑层覆盖各所述导电接触塞之间的间隙；在所述第一支撑层的表面形成第一牺牲层，所述第一牺牲层覆盖各所述导电柱之间的间隙，所述第一牺牲层的顶表面与各所述导电柱的顶表面齐平；在所述第一牺牲层与各所述导电柱共同构成的结构的表面依次形成堆叠分布的第二支撑层、第二牺牲层及第三支撑层。4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，以各所述导电柱为蚀刻停止层蚀刻所述绝缘介质层，以形成多个第二电容孔；在垂直于所述衬底的方向上，各所述第二电容孔与各所述导电柱一一对应分布，并沿所述导电柱的轴向延伸，包括：在所述第三支撑层的表面形成掩膜层；在所述掩膜层的表面形成光刻胶层，所述光刻胶层具有显影区，所述显影区在所述衬底上的正投影与各所述导电柱在所述衬底上的正投影重合；在所述显影区对所述掩膜层、所述第三支撑层、所述第二牺牲层及所述第二支撑层进行蚀刻，以形成各所述第二电容孔，各所述第二电容孔一一对应的露出各所述导电柱。5.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，在各所述第二电容孔内填充导电材料，所述导电材料与所述导电柱构成柱状电容的下电极层，包括：在所述第三支撑层的表面形成第二导电材料层，所述第二导电材料层填满各所述第二
电容孔；对所述第二导电材料层的顶表面进行平坦化处理，以去除位于所述第二电容孔以外的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李森，夏军，宛强，徐朋辉，刘涛，占康澍，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：