【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体，特别是涉及一种半导体结构及其制备方法。
技术介绍
1、随着集成电路制程的快速发展，对半导体产品的集成度的要求越来越高。而随着半导体产品集成度的提高，半导体产品中的器件尺寸不断减小。对于半导体存储器件而言，存储单元的分布密度不断增加、尺寸不断减小且相邻字线之间的间隔距离不断减小，这对半导体存储器件制造过程中字线的材料、形貌、尺寸以及电性参数等特征提出了更高的要求。
2、传统半导体存储器件制造工艺流程中，字线的关键尺寸很小，例如根据具体产品需求，字线线宽的关键尺寸可能小于15nm。并且，为了满足制成半导体存储器件对字线电性能参数的要求，通常需要采用多次刻蚀、湿法清洗等步骤才能实现目标字线结构。
3、因此，如何提供一种工艺简单且良率较高的字线制备工艺，是当前亟需解决的问题。
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，可以简化半导体结构的制备工艺，以提升工艺良率及生产效率。
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，包括如下步骤。
3、提供衬底，于所述衬底一侧层叠形成牺牲层及第一半导体层。
4、图形化所述第一半导体层、所述牺牲层和所述衬底，形成多个柱状结构。
5、在沿第一方向相邻的所述柱状结构之间形成支撑隔离结构，在沿第二方向相邻的所述柱状结构与所述支撑隔离结构之间形成开口；所述第一方向和所述第二方向相交。
6、基于所述开口去除剩余的所述牺牲
7、于所述字线槽内形成字线。
8、在一些实施例中，所述于所述字线槽内形成字线之前，所述制备方法还包括如下步骤。
9、于所述柱状结构中去除剩余所述牺牲层后形成的表面形成环状沟道；所述环状沟道的轴线沿所述第二方向延伸。
10、形成覆盖所述环状沟道内壁及所述开口内壁的介质层。
11、所述于所述字线槽内形成字线，还包括：形成覆盖所述介质层且填充所述字线槽的所述字线。
12、在一些实施例中，所述于所述柱状结构中去除剩余所述牺牲层后形成的表面形成环状沟道，包括：于所述字线槽的内壁沉积第二半导体层；基于所述开口，图形化所述第二半导体层，形成所述环状沟道。
13、在一些实施例中，所述第二半导体层的材料包括非晶硅、铟镓锌氧化物或铟砷化镓。
14、在一些实施例中，相邻所述柱状结构之间具有间隔。所述在沿第一方向相邻的所述柱状结构之间形成支撑隔离结构，在沿第二方向相邻的所述柱状结构之间形成开口，包括如下步骤。
15、形成初始隔离结构，所述初始隔离结构覆盖所述柱状结构的侧壁并填充所述间隔；所述初始隔离结构具有沿所述第二方向延伸的第一沟槽；所述第一沟槽位于沿第一方向相邻的所述柱状结构之间。
16、于所述第一沟槽内形成支撑结构。
17、去除相邻所述支撑结构及相邻所述柱状结构之间的部分所述初始隔离结构，形成第一隔离结构及所述开口，并使所述第一隔离结构和所述支撑结构共同构成所述支撑隔离结构。
18、在一些实施例中，所述初始隔离结构的上表面与所述柱状结构的上表面平齐。所述初始隔离结构的去除深度与所述第一半导体层和所述牺牲层的厚度之和相等或相近。
19、在一些实施例中，所述开口在所述第二方向上的尺寸大于相邻所述柱状结构之间间距在同一方向上的尺寸。
20、在一些实施例中，所述第一隔离结构的材料包括氧化物；所述支撑结构的材料包括氮化物。
21、在一些实施例中，所述于所述字线槽内形成字线之后，所述制备方法还包括：于所述开口内形成第二隔离结构，所述第二隔离结构覆盖所述字线。
22、在一些实施例中，所述第二隔离结构的上表面与所述第一隔离结构的上表面、所述柱状结构的上表面平齐。
23、在一些实施例中，所述牺牲层及所述第一半导体层采用外延生长工艺形成于所述衬底的一侧。
24、在一些实施例中，所述第一半导体层的材料与所述衬底的材料相同。
25、在一些实施例中，所述第一半导体层的材料包括硅。所述牺牲层的材料包括锗硅。
26、另一方面，本公开一些实施例提供了一种半导体结构，包括衬底、多个柱状结构、支撑隔离结构以及多条字线。多个柱状结构设置于所述衬底一侧。所述柱状结构包括：沿轴线方向相对且间隔设置的底柱和顶柱。支撑隔离结构设置于沿第一方向相邻的所述柱状结构之间。字线贯穿沿第二方向相邻的所述柱状结构，且位于所述柱状结构的所述底柱和所述顶柱之间；所述第二方向与所述第一方向相交。
27、在一些实施例中，所述半导体结构还包括：多个环状沟道和介质层。多个环状沟道与所述柱状结构一一对应；所述环状沟道环绕所述字线，且位于对应所述柱状结构的所述底柱和所述顶柱之间。介质层至少设置于所述字线和对应的所述环状沟道之间。
28、在一些实施例中，所述环状沟道的材料包括非晶硅、铟镓锌氧化物或铟砷化镓。
29、在一些实施例中，相邻所述柱状结构之间具有间隔。所述支撑隔离结构包括：第一隔离结构及支撑结构。第一隔离结构覆盖所述柱状结构的侧壁并填充所述间隔。所述第一隔离结构具有沿所述第二方向延伸且位于沿所述第一方向相邻的所述柱状结构之间的第一沟槽。支撑结构设置于所述第一沟槽内。其中，所述第一隔离结构还具有开口；所述开口位于相邻所述支撑结构及沿所述第二方向相邻的所述柱状结构之间。所述字线还贯穿沿所述第二方向相邻的所述柱状结构之间的所述开口。
30、在一些实施例中，所述支撑结构的材料包括氮化物。
31、在一些实施例中，所述半导体结构还包括：第二隔离结构。第二隔离结构设置于所述开口内，并覆盖所述字线。
32、在一些实施例中，所述第一隔离结构和所述第二隔离结构的材料包括氧化物。
33、本公开实施例中，通过在衬底上层叠形成牺牲层及第一半导体层，可以于图形化第一半导体层、牺牲层和衬底形成柱状结构之后，以去除牺牲层的方式来获得字线槽，从而于字线槽内形成字线。如此，字线的关键尺寸不仅可以通过控制柱状结构中牺牲层的关键尺寸来确定，并且字线还可以通过填充导电材料的方式获得，以避免进行多次刻蚀及湿法清洗。从而能够在实现较高工艺精度的同时简化字线的制备工艺，提升字线的生产良率及生产效率，进而提升半导体结构的工艺良率及生产效率。
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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，
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，所述于所述柱状结构中去除剩余所述牺牲层后形成的表面形成环状沟道，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，所述第二半导体层的材料包括非晶硅、铟镓锌氧化物或铟砷化镓。
5.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，相邻所述柱状结构之间具有间隔；所述在沿第一方向相邻的所述柱状结构之间形成支撑隔离结构，在沿第二方向相邻的所述柱状结构之间形成开口，包括：
6.根据权利要求5所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述开口在所述第二方向上的尺寸大于相邻所述柱状结构之间间距在同一方向上的尺寸。
8.根据权利要求5所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一隔离结构的材料包括氧化物；所述支撑结构的材料包括氮化物。
9.根据权利要求5所述
10.根据权利要求9所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第二隔离结构的上表面与所述第一隔离结构的上表面、所述柱状结构的上表面平齐。
11.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，所述牺牲层及所述第一半导体层采用外延生长工艺形成于所述衬底的一侧。
12.根据权利要求11所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一半导体层的材料与所述衬底的材料相同。
13.根据权利要求11所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，
14.一种半导体结构，其特征在于，包括：
15.根据权利要求14所述的半导体结构，其特征在于，还包括：
16.根据权利要求15所述的半导体结构，其特征在于，所述环状沟道的材料包括非晶硅、铟镓锌氧化物或铟砷化镓。
17.根据权利要求14～16中任一项所述的半导体结构，其特征在于，相邻所述柱状结构之间具有间隔；所述支撑隔离结构包括：
18.根据权利要求17所述的半导体结构，其特征在于，所述支撑结构的材料包括氮化物。
19.根据权利要求17所述的半导体结构，其特征在于，还包括：
20.根据权利要求19所述的半导体结构，其特征在于，所述第一隔离结构和所述第二隔离结构的材料包括氧化物。
...【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，
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，所述于所述柱状结构中去除剩余所述牺牲层后形成的表面形成环状沟道，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，所述第二半导体层的材料包括非晶硅、铟镓锌氧化物或铟砷化镓。
5.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，相邻所述柱状结构之间具有间隔；所述在沿第一方向相邻的所述柱状结构之间形成支撑隔离结构，在沿第二方向相邻的所述柱状结构之间形成开口，包括：
6.根据权利要求5所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述开口在所述第二方向上的尺寸大于相邻所述柱状结构之间间距在同一方向上的尺寸。
8.根据权利要求5所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一隔离结构的材料包括氧化物；所述支撑结构的材料包括氮化物。
9.根据权利要求5所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述于所述字线槽内形成字线之后，所述制备方法还包括：
10.根据权利要求9所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：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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