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() 半导体结构及其制备方法技术_技高网

半导体结构及其制备方法技术

技术编号:40948568 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 20:22
本公开涉及一种半导体结构及其制备方法,半导体结构的制备方法包括以下步骤。提供衬底,其中,衬底具有阵列区以及位于阵列区至少一侧的周边区;形成存储节点接触结构和第一接触结构;形成绝缘材料层;图案化绝缘材料层以去除位于阵列区的绝缘材料层,并在周边区的绝缘材料层中形成暴露第一接触结构的第二接触孔,以得到绝缘层;形成导电接触层和第二接触结构;图案化导电接触层和存储节点接触结构,以形成着陆焊盘。上述制备方法可以避免对第二接触结构的材料进行刻蚀,从而确保第二接触结构和第一接触结构的电学特性而避免被刻蚀污染,进而有利于确保接触结构的电学特性,以提高半导体结构的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及集成电路,特别是涉及一种半导体结构及其制备方法


技术介绍

1、动态随机存储器(dynamic random access memory,简称dram)是一种高速地、随机地写入和读取数据的半导体存储器,被广泛地应用到数据存储设备或装置中。dram由多个重复的存储单元组成。每个存储单元通常包括电容结构和晶体管,晶体管的栅极与字线相连、漏极与位线相连、源极与电容结构相连。

2、目前,随着半导体技术的发展,尤其是在半导体工艺进入深亚微米及纳米阶段后,dram中各组成元件的尺寸及相邻元件之间的间距也越来越小,并广泛应用了高深宽比离子刻蚀技术进行部分元件的制备。然而,位于周边区的接触结构在刻蚀过程中容易产生难以去除的副产物。并且,随着dram尺寸的微缩,dram中各组成元件的尺寸及相邻元件之间的间距也不断微缩,副产物的存在也容易造成漏电,甚至短路,严重影响dram的生产良率。

3、由上,如何有效避免位于周边区的接触结构在刻蚀过程中产生副产物,也成为了相关技术中一个亟待解决的难题。


技术实现思路

1、基于此,本公开实施例提供了一种半导体结构及其制备方法,可以有效避免位于周边区的接触结构在刻蚀过程中产生副产物的问题,进而有利于确保接触结构的电学特性,以提高半导体结构的可靠性。

2、一方面,本公开一些实施例提供了一种半导体结构的制备方法,包括:提供衬底,其中,衬底具有阵列区以及位于阵列区至少一侧的周边区,衬底包括位于阵列区的位线结构和存储节点接触孔、以及位于周边区的介质层和贯穿介质层的第一接触孔;形成存储节点接触结构和第一接触结构,其中,存储节点接触结构填充存储节点接触孔,第一接触结构填充第一接触孔;形成绝缘材料层,其中,绝缘材料层覆盖位线结构、存储节点接触结构、介质层和第一接触结构;图案化绝缘材料层以去除位于阵列区的绝缘材料层,并在周边区的绝缘材料层中形成暴露第一接触结构的第二接触孔,以得到绝缘层;形成导电接触层和第二接触结构,其中,导电接触层覆盖位线结构和存储节点接触结构,第二接触结构填充第二接触孔且与第一接触结构耦接;图案化导电接触层和存储节点接触结构,以形成着陆焊盘。

3、在本公开一些实施例中,形成存储节点接触结构和第一接触结构包括:形成第一扩散阻挡材料层,其中,第一扩散阻挡材料层随形覆盖位线结构、存储节点接触孔、介质层和第一接触孔;形成第一金属材料层,其中,第一金属材料层覆盖第一扩散阻挡材料层并填充存储节点接触孔和第一接触孔;去除位于存储节点接触孔和第一接触孔之外的第一金属材料层和第一扩散阻挡材料层,其中,保留于存储节点接触孔中的第一扩散阻挡材料层和第一金属材料层作为存储节点接触结构,保留于第一接触孔中的第一扩散阻挡材料层和第一金属材料层作为第一接触结构。

4、在本公开一些实施例中,形成导电接触层和第二接触结构包括:形成第二扩散阻挡材料层,其中,第二扩散阻挡材料层随形覆盖位线结构、存储节点接触结构、绝缘层和第二接触孔;形成第二金属材料层,其中,第二金属材料层覆盖第二扩散阻挡材料层并填充第二接触孔;去除周边区中的位于第二接触孔之外的第二金属材料层和第二扩散阻挡材料层,其中,保留于阵列区中的第二扩散阻挡材料层和第二金属材料层作为导电接触层,保留于第二接触孔中的第二扩散阻挡材料层和第二金属材料层作为第二接触结构。

5、在本公开一些实施例中,述第二扩散阻挡材料层和第一扩散阻挡材料层的材料相同。

6、在本公开一些实施例中,第二金属材料层和第一金属材料层的材料相同。

7、在本公开一些实施例中,在图案化导电接触层和存储节点接触结构,以形成着陆焊盘之前,制备方法还包括:形成掩模材料层;掩模材料层覆盖导电接触层、第二接触结构和绝缘层;图案化掩模材料层,以在阵列区的掩膜材料层中形成掩模图案,得到掩模层;其中,图案化导电接触层和存储节点接触结构,以形成着陆焊盘,还包括:基于掩模图案刻蚀导电接触层和存储节点接触结构,以形成着陆焊盘。

8、在本公开一些实施例中,着陆焊盘包括位于存储节点接触孔中的第一部分以及位于位线结构和第一部分上的第二部分。

9、在本公开一些实施例中,在图案化导电接触层和存储节点接触结构,以形成着陆焊盘之后,制备方法还包括:去除掩模层。

10、在本公开一些实施例中,衬底还包括被存储节点接触孔暴露的有源区和位于存储节点接触孔中的存储节点连接件,着陆焊盘通过存储节点接触件与有源区耦接。

11、另一方面,本公开一些实施例提供了一种半导体结构,半导体结构包括:衬底,具有阵列区以及位于阵列区至少一侧的周边区;衬底包括位于阵列区的位线结构和存储节点接触孔、以及位于周边区的介质层和贯穿介质层的第一接触孔;着陆焊盘,包括位于存储节点接触孔中的第一部分以及位于位线结构和第一部分上的第二部分;第一接触结构,设置于第一接触孔内;绝缘层,位于周边区,覆盖介质层,且具有暴露第一接触结构的第二接触孔;以及第二接触结构,设置于第二接触孔中并与第一接触结构耦接。

12、在本公开一些实施例中,第一接触结构包括:第一扩散阻挡层,覆盖第一接触孔的侧壁和底面;以及第一金属层,覆盖第一扩散阻挡层并填充第一接触孔;着陆焊盘的第一部分包括:第三扩散阻挡层;以及第三金属层,覆盖第三扩散阻挡层。

13、在本公开一些实施例中,第一扩散阻挡层和第三扩散阻挡层的材料相同,第一金属层和第三金属层的材料相同。

14、在本公开一些实施例中,第一扩散阻挡层和第三扩散阻挡层的厚度相同。

15、在本公开一些实施例中,第二接触结构包括:第二扩散阻挡层,覆盖第二接触孔的侧壁和底面;以及第二金属层,覆盖第二扩散阻挡层并填充第二接触孔;着陆焊盘的第二部分包括:第四扩散阻挡层;以及第四金属层,覆盖第四扩散阻挡层。

16、在本公开一些实施例中,第二扩散阻挡层和第四扩散阻挡层的材料相同,第二金属层和第四金属层的材料相同。

17、在本公开一些实施例中,第二扩散阻挡层和第四扩散阻挡层的厚度相同。

18、在本公开一些实施例中,衬底还包括被存储节点接触孔暴露的有源区和位于存储节点接触孔中的存储节点连接件,着陆焊盘通过存储节点接触件与有源区耦接。

19、本公开实施例提供的半导体结构及其制备方法如上。在本公开实施例中,将周边区的接触结构拆分为第一接触结构和第二接触结构,分别进行制备。这样在形成存储节点接触结构和第一接触结构之后,通过形成覆盖位线结构、存储节点接触结构、介质层和第一接触结构的绝缘材料层,并图案化绝缘材料层以暴露出阵列区以及周边区第一接触结构而形成绝缘层之后,可以于阵列区形成导电接触层以及于周边区形成与第一接触结构相连接的第二接触结构。如此,本申请中位于周边区的第二接触结构不仅可以独立于阵列区的结构进行制备,还可以采用填充工艺直接形成,以避免对第二接触结构的材料进行刻蚀,从而确保第二接触结构和第一接触结构的电学特性而避免被刻蚀污染,进而有利于确保接触结构的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体结构的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,形成所述存储节点接触结构和所述第一接触结构包括:

3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,形成所述导电接触层和所述第二接触结构包括:

4.根据权利要求3所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述第二扩散阻挡材料层和所述第一扩散阻挡材料层的材料相同。

5.根据权利要求4所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述第二金属材料层和所述第一金属材料层的材料相同。

6.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,在所述图案化所述导电接触层和所述存储节点接触结构,以形成着陆焊盘之前,所述制备方法还包括:

7.根据权利要求6所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述着陆焊盘包括位于所述存储节点接触孔中的第一部分以及位于所述位线结构和所述第一部分上的第二部分。

8.根据权利要求6所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,在所述图案化所述导电接触层和所述存储节点接触结构,以形成着陆焊盘之后,所述制备方法还包括:去除所述掩模层。

9.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述衬底还包括被所述存储节点接触孔暴露的有源区和位于所述存储节点接触孔中的存储节点连接件,所述着陆焊盘通过所述存储节点接触件与所述有源区耦接。

10.一种半导体结构,其特征在于,包括:

11.根据权利要求10所述的半导体结构,其特征在于,

12.根据权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,所述第一扩散阻挡层和所述第三扩散阻挡层的材料相同,所述第一金属层和所述第三金属层的材料相同。

13.根据权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,所述第一扩散阻挡层和所述第三扩散阻挡层的厚度相同。

14.根据权利要求11-13任一项所述的半导体结构,其特征在于,

15.根据权利要求14所述的半导体结构,其特征在于,所述第二扩散阻挡层和所述第四扩散阻挡层的材料相同,所述第二金属层和所述第四金属层的材料相同。

16.根据权利要求15所述的半导体结构,其特征在于,所述第二扩散阻挡层和所述第四扩散阻挡层的厚度相同。

17.根据权利要求10所述的半导体结构,其特征在于,所述衬底还包括被所述存储节点接触孔暴露的有源区和位于所述存储节点接触孔中的存储节点连接件,所述着陆焊盘通过所述存储节点接触件与所述有源区耦接。

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【技术特征摘要】

1.一种半导体结构的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,形成所述存储节点接触结构和所述第一接触结构包括:

3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,形成所述导电接触层和所述第二接触结构包括:

4.根据权利要求3所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述第二扩散阻挡材料层和所述第一扩散阻挡材料层的材料相同。

5.根据权利要求4所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述第二金属材料层和所述第一金属材料层的材料相同。

6.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,在所述图案化所述导电接触层和所述存储节点接触结构,以形成着陆焊盘之前,所述制备方法还包括:

7.根据权利要求6所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述着陆焊盘包括位于所述存储节点接触孔中的第一部分以及位于所述位线结构和所述第一部分上的第二部分。

8.根据权利要求6所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,在所述图案化所述导电接触层和所述存储节点接触结构,以形成着陆焊盘之后,所述制备方法还包括:去除所述掩模层。

9.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:李浩然
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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