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【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体,具体地,涉及一种半导体结构及其制作方法、存储器。
技术介绍
1、动态随机存取存储器(dram,dynamic random access memory)的存储阵列架构是由包括一个晶体管和一个作为存储单元的电容(即1t1c的存储单元)组成的阵列。晶体管的栅极与字线相连,漏极与位线相连,源极与电容相连。
2、随着动态随机存取存储器的尺寸不断缩小,电容的尺寸也随之缩小。如何保证动态随机存取存储器中电容的性能,成为亟待解决的问题。
3、公开内容
4、有鉴于此,本公开实施例提出一种半导体结构及其制作方法、存储器。
5、根据本公开的一个方面,提供了一种半导体结构,包括:
6、衬底、多个氧化柱、多个有源柱、第一绝缘层、存储结构;
7、所述多个氧化柱位于所述衬底上,且沿第一方向和第二方向呈阵列排布;所述第一方向和所述第二方向均与所述衬底表面平行,且所述第一方向和所述第二方向相交;
8、所述第一绝缘层位于多个所述氧化柱的间隙中;
9、每一所述有源柱均位于相应的一个所述氧化柱的顶面上;
10、所述存储结构,至少覆盖所述有源柱的部分侧壁。
11、上述方案中,所述氧化柱的材料与所述第一绝缘层的材料相同或不同。
12、上述方案中,每一所述有源柱包括第一子有源柱,以及位于所述第一子有源柱上的第二子有源柱;所述第一子有源柱在所述衬底上的正投影位于所述第二子有源柱在所述衬底上的正投影内。
13、上述方
14、第一导电层,所述第一导电层覆盖所述第一子有源柱的侧壁;
15、介质层,覆盖所述第一导电层的表面及所述第一绝缘层的顶面;
16、第二导电层,位于所述介质层中。
17、上述方案中,所述半导体结构还包括:多个晶体管,每个所述晶体管的沟道结构位于所述第二子有源柱内,所述沟道结构的延伸方向垂直于所述衬底的表面。
18、上述方案中,所述晶体管包括:
19、环绕所述第二子有源柱设置的栅极结构,以及
20、分别设置在所述第二子有源柱相对的两个端部的源极和漏极。
21、上述方案中,所述半导体结构还包括:
22、多条位线,位于所述晶体管上,与所述第二子有源柱的顶部电接触。
23、根据本公开的另一个方面,提供了一种存储器,包括:一个或多个如本公开上述实施例中任一项所述的半导体结构。
24、根据本公开的再一个方面,提供了一种半导体结构的制作方法,所述方法包括:
25、在衬底上形成沿第一方向和第二方向呈阵列排布的多个半导体柱;每一所述半导体柱包括第一部分和位于所述第一部分上的第二部分;其中,所述第一部分的最大径宽小于所述第二部分的最小径宽;所述第一方向和所述第二方向均与所述衬底表面平行,且所述第一方向和所述第二方向相交;
26、在所述半导体柱的顶部形成支撑层,所述支撑层覆盖所述第二部分的顶部侧壁;
27、对所述半导体柱进行氧化处理,以使所述第一部分被完全氧化成氧化柱,暴露的所述第二部分的表面被氧化成氧化层;
28、在多个所述氧化柱的间隙中填充第一绝缘材料,在所述衬底表面形成第一绝缘层;
29、去除所述氧化层,得到第一子有源柱;
30、至少在所述第一子有源柱的侧壁形成存储结构。
31、上述方案中,所述在衬底上形成沿第一方向和第二方向呈阵列排布的多个半导体柱,包括:
32、提供半导体基底;
33、在所述基底中形成多条沿第一方向间隔排布的第一沟槽,以及多条沿第二方向间隔排布的第二沟槽;
34、对每一所述第一沟槽和/或所述第二沟槽底部进行扩大处理,形成所述多个半导体柱。
35、上述方案中,所述形成支撑层,包括:在多个所述半导体柱之间填充满所述第一绝缘材料,刻蚀去除部分所述第一绝缘材料,暴露出所述半导体柱的顶部,得到第二子有源柱;
36、沉积第二绝缘材料,所述第二绝缘材料覆盖所述第二子有源柱的表面,在所述半导体柱的顶部形成第二绝缘层。
37、上述方案中,沿所述第二方向去除部分所述第二绝缘层形成第一浅沟槽,所述第一浅沟槽的底面与所述第二子有源柱的底面齐平,在所述第一浅沟槽内填充所述第一绝缘材料;
38、沿所述第一方向去除部分所述第二绝缘层形成第二浅沟槽,所述第二浅沟槽的底面与所述第二子有源柱的顶面齐平,在所述第二浅沟槽内填充所述第二绝缘材料;
39、去除所述半导体柱之间填充的所有第一绝缘材料,在所述半导体柱的顶部形成网格状的支撑层。
40、上述方案中,形成所述支撑层之后,氧化所述半导体柱,所述半导体柱的所述第一部分被完全氧化成氧化柱,暴露的所述半导体柱的所述第二部分的表面被氧化成氧化层;
41、再在所述半导体柱之间填充第一绝缘材料,刻蚀去除部分所述第一绝缘材料以及所述氧化层,剩余的所述第一绝缘材料与所述氧化柱形成位于所述衬底表面的第一绝缘层。
42、上述方案中,所述至少在所述第一子有源柱的侧壁形成存储结构,包括:
43、形成覆盖所述第一子有源柱侧壁的第一导电层;
44、形成覆盖所述第一导电层的表面及所述第一绝缘层顶面的介质层;
45、在所述介质层中形成第二导电层。
46、上述方案中,所述形成覆盖所述第一子有源柱侧壁的第一导电层,包括:
47、通过选择性沉积工艺,形成覆盖所述第一子有源柱侧壁的第一导电层。
48、上述方案中,所述方法还包括:
49、去除所述支撑层,以暴露出所述第二子有源柱;
50、形成覆盖所述第二子有源柱的至少一侧的栅极结构;
51、在所述第二子有源柱相对的两端分别形成源极、漏极。
52、上述方案中,所述第一部分沿所述第一方向的最大径宽小于所述第二部分沿所述第一方向的最小径宽;
53、和/或,
54、所述第一部分沿所述第二方向的最大径宽小于所述第二部分沿所述第二方向的最小径宽。
55、本公开实施例中,通过在衬底上形成多个半导体柱,每一所述半导体柱包括第一部分和位于所述第一部分上的第二部分,使得所述第一部分的最大径宽小于所述第二部分的最小径宽;然后通过氧化处理,将多个半导体柱的第一部分全部氧化成氧化柱,并在多个氧化柱的间隙填充第一绝缘材料;最后在每一氧化柱的顶面上形成相应的有源柱,使得有源柱与衬底之间绝缘;进而使得在有源柱的部分侧壁上形成的存储结构与衬底之间绝缘,从而改善存储结构的漏电问题,进而提高存储器的可靠性。
技术实现思路
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1.一种半导体结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述氧化柱的材料与所述第一绝缘层的材料相同或不同。
3.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,每一所述有源柱包括第一子有源柱,以及位于所述第一子有源柱上的第二子有源柱;所述第一子有源柱在所述衬底上的正投影位于所述第二子有源柱在所述衬底上的正投影内。
4.根据权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,所述存储结构包括:
5.根据权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,所述半导体结构还包括:多个晶体管,每个所述晶体管的沟道结构位于所述第二子有源柱内,所述沟道结构的延伸方向垂直于所述衬底的表面。
6.根据权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,所述晶体管包括:
7.根据权利要求6所述的半导体结构,其特征在于,所述半导体结构还包括:
8.一种存储器,其特征在于,包括:一个或多个如权利要求1至7中任一项所述的半导体结构。
9.一种半导体结构的制作方法,其特征在于,所述方法包括:
10.根据权利
11.根据权利要求9所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述形成支撑层,包括:在多个所述半导体柱之间填充满所述第一绝缘材料,刻蚀去除部分所述第一绝缘材料,暴露出所述半导体柱的顶部,得到第二子有源柱;
12.根据权利要求11所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,沿所述第二方向去除部分所述第二绝缘层形成第一浅沟槽,所述第一浅沟槽的底面与所述第二子有源柱的底面齐平,在所述第一浅沟槽内填充所述第一绝缘材料;
13.根据权利要求12所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,形成所述支撑层之后,氧化所述半导体柱,所述半导体柱的所述第一部分被完全氧化成氧化柱,暴露的所述半导体柱的所述第二部分的表面被氧化成氧化层;
14.根据权利要求11所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述至少在所述第一子有源柱的侧壁形成存储结构,包括:
15.根据权利要求14所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,
16.根据权利要求15所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述方法还包括:
17.根据权利要求10所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述第一部分沿所述第一方向的最大径宽小于所述第二部分沿所述第一方向的最小径宽;
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述氧化柱的材料与所述第一绝缘层的材料相同或不同。
3.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,每一所述有源柱包括第一子有源柱,以及位于所述第一子有源柱上的第二子有源柱;所述第一子有源柱在所述衬底上的正投影位于所述第二子有源柱在所述衬底上的正投影内。
4.根据权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,所述存储结构包括:
5.根据权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,所述半导体结构还包括:多个晶体管,每个所述晶体管的沟道结构位于所述第二子有源柱内,所述沟道结构的延伸方向垂直于所述衬底的表面。
6.根据权利要求5所述的半导体结构,其特征在于,所述晶体管包括:
7.根据权利要求6所述的半导体结构,其特征在于,所述半导体结构还包括:
8.一种存储器,其特征在于,包括:一个或多个如权利要求1至7中任一项所述的半导体结构。
9.一种半导体结构的制作方法,其特征在于,所述方法包括:
10.根据权利要求9所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述在衬底上形成沿第一方向和第二方向呈阵列排布的多个半导体柱,包...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖德元,邵光速,
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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