【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体，尤其涉及一种半导体结构及其制作方法。
技术介绍
1、随着半导体技术的发展，半导体结构尤其是动态随机存储器(dynamic randomaccess memory，简称dram)被广泛地应用在手机、电脑、汽车等电子产品中。随着半导体技术的发展，半导体结构的特征尺寸不断缩小，其制作难度越来越大，电性要求也越来越高。半导体结构的制作过程中，所形成的单个有源区的均匀性较差，有源区存在缺陷，影响半导体结构的性能。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本公开实施例提供一种半导体结构及其制作方法，以保证半导体结构的性能。
2、根据一些实施例，本公开的第一方面提供一种半导体结构的制作方法，其包括：
3、提供衬底；
4、在所述衬底上形成第一掩膜层，所述第一掩膜层包括阵列排布多个分立的图形单元，相邻所述图形单元之间具有第一间隙或第二间隙，所述第一间隙在第一方向上的尺寸小于所述第二间隙在所述第一方向上的尺寸，其中，所述第一方向与所述衬底的表面平行；
5、在所述衬底上形成保护层，所述保护层覆盖暴露在所述第二间隙内的所述图形单元的侧壁，且填满所述第一间隙；
6、执行第一刻蚀，去除覆盖在与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁上的所述保护层，暴露与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁，并保留覆盖在与所述第一间隙接触的所述图形单元的侧壁上的所述保护层；
7、执行第二刻蚀，使与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁减薄，以使所述第一
8、去除所述保护层，以所述第二掩膜层为掩膜，对所述衬底执行第三刻蚀，以在所述衬底中形成多个分立的有源区。
9、在一些可能的实施例中，在所述衬底上形成保护层，所述保护层覆盖暴露在所述第二间隙内的所述图形单元的侧壁，且填满所述第一间隙，包括：
10、在所述图形单元的侧壁和背离所述衬底的表面，以及所述衬底上沉积保护层，所述保护层填充满所述第一间隙，位于所述第二间隙内的保护层围合形成孔洞。
11、在一些可能的实施例中，执行第一刻蚀，去除覆盖在与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁上的所述保护层，暴露与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁，并保留覆盖在与所述第一间隙接触的所述图形单元的侧壁上的所述保护层，包括：
12、对暴露在所述孔洞内的所述保护层，以及位于所述图形单元背离所述衬底的表面的所述保护层执行所述第一刻蚀，暴露所述图形单元背离所述衬底的表面和朝向所述第二间隙的部分侧壁，以及所述衬底。
13、在一些可能的实施例中，所述第二间隙在第二方向上的尺寸小于所述第二间隙在所述第一方向的尺寸，其中，所述第二方向与所述第一方向垂直，且与所述衬底的表面平行；
14、所述保护层的厚度大于或者等于所述第一间隙在所述第一方向上的尺寸的一半；
15、所述保护层的厚度小于所述第二间隙在所述第一方向上的尺寸的一半，且小于所述第二间隙在所述第二方向上的尺寸的一半。
16、在一些可能的实施例中，所述第一间隙在所述第一方向上的尺寸小于20nm。
17、在一些可能的实施例中，执行第二刻蚀，使与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁减薄，以使所述第一掩膜层转变为第二掩膜层，还包括：
18、对在所述第一方向上与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁减薄的同时，使在所述第二方向上与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁平整化。
19、在一些可能的实施例中，所述第一刻蚀为各向同性刻蚀或与垂直于所述衬底表面方向具有倾斜角的各向异性刻蚀，所述倾斜角的范围为5°～85°。
20、
21、在一些可能的实施例中，所述保护层的材质包括碳。
22、在一些可能的实施例中，去除所述保护层时的刻蚀气体包括氧气。
23、在一些可能的实施例中，去除所述保护层，以所述第二掩膜层为掩膜，对所述衬底执行第三刻蚀，以在所述衬底中形成多个分立的有源区之后，还包括：
24、去除所述第二掩膜层，以暴露所述有源区。
25、在一些可能的实施例中，所述第一掩膜层包括设置在所述衬底上的氧化硅层，以及设置在所述氧化硅层上的多晶硅层。
26、在一些可能的实施例中，去除所述保护层，以所述第二掩膜层为掩膜，对所述衬底执行第三刻蚀，以在所述衬底中形成多个分立的有源区之后，所述有源区背离所述衬底的表面还覆盖有至少部分所述氧化硅层。
27、在一些可能的实施例中，所述第二刻蚀为各向同性刻蚀，至少使与所述第二间隙接触的所述氧化硅层的侧壁减薄。
28、在一些可能的实施例中，在所述衬底上形成第一掩膜层，所述第一掩膜层包括阵列排布多个分立的图形单元，相邻所述图形单元之间具有第一间隙或第二间隙，所述第一间隙在第一方向上的尺寸小于所述第二间隙在所述第一方向上的尺寸，其中，所述第一方向与所述衬底的表面平行，包括：
29、在所述衬底上沉积初始掩膜层；
30、通过自对准双重工艺对所述初始掩膜层执行第四刻蚀，形成多条间隔设置的初始图形单元；
31、执行第五刻蚀，使所述初始图形单元断开，形成所述图形单元，相邻所述初始图形单元的断开位置交错，剩余的所述初始掩膜层形成所述第一掩膜层。
32、本公开实施例提供的半导体结构的制作方法至少具有如下优点：
33、本公开实施例提供的半导体结构的制作方法中，在衬底上形成第一掩膜层，第一掩膜层包括多个分立的图形单元，相邻图形单元之间具有第一间隙或者第二间隙，且第一间隙沿第一方向的尺寸小于第二间隙沿第一方向的尺寸。通在图形单元的侧壁上形成保护层，保护层填满第一间隙且没有填满第二间隙，再去除第二间隙内的保护层，保留第一间隙内的保护层，使得与第二间隙接触的图形单元的侧壁暴露，从而可以将与第二间隙接触的图形单元的侧壁减薄。在刻蚀衬底的过程中，与第二间隙相接触的图形单元的侧壁减薄，可以弥补第二间隙沿第一方向的尺寸大于第一间隙沿第一方向的尺寸的负载效应，一方面使获得的有源区平行于衬底表面方向的截面中沿第一方向相对的两长边较为平直，有源区沿其延伸方向的均匀性较好，另一方面还可以改善有源区刻蚀不足或者图形倒塌等缺陷问题，提高半导体结构的性能。
34、根据一些实施例，本公开第二方面提供一种半导体结构，其包括有源区，所述有源区通过如上所述的制作方法形成，且所述有源区平行于所述衬底表面方向的截面为两短边平整，两长边平直的矩形。有源区沿其延伸方向的均匀性较好，半导体结构的性能提高。
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1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述衬底上形成保护层，所述保护层覆盖暴露在所述第二间隙内的所述图形单元的侧壁，且填满所述第一间隙，包括：
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，执行第一刻蚀，去除覆盖在与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁上的所述保护层，暴露与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁，并保留覆盖在与所述第一间隙接触的所述图形单元的侧壁上的所述保护层，包括：
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第二间隙在第二方向上的尺寸小于所述第二间隙在所述第一方向的尺寸，其中，所述第二方向与所述第一方向垂直，且与所述衬底的表面平行；
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述第一间隙在所述第一方向上的尺寸小于20nm。
6.根据权利要求4或5所述的制作方法，其特征在于，执行第二刻蚀，使与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁减薄，以使所述第一掩膜层转变为第二掩膜层，还包括：
7.根据权利要求1-5任一项所述的制作方法，其
8.根据权利要求1-5任一项所述的制作方法，其特征在于，所述保护层的材质包括碳。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，去除所述保护层时的刻蚀气体包括氧气。
10.根据权利要求1-5任一项所述的制作方法，其特征在于，去除所述保护层，以所述第二掩膜层为掩膜，对所述衬底执行第三刻蚀，以在所述衬底中形成多个分立的有源区之后，还包括：
11.根据权利要求1-5任一项所述的制作方法，其特征在于，所述第一掩膜层包括设置在所述衬底上的氧化硅层，以及设置在所述氧化硅层上的多晶硅层。
12.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，去除所述保护层，以所述第二掩膜层为掩膜，对所述衬底执行第三刻蚀，以在所述衬底中形成多个分立的有源区之后，所述有源区背离所述衬底的表面还覆盖有至少部分所述氧化硅层。
13.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述第二刻蚀为各向同性刻蚀，至少使与所述第二间隙接触的所述氧化硅层的侧壁减薄。
14.根据权利要求1-5任一项所述的制作方法，其特征在于，在所述衬底上形成第一掩膜层，所述第一掩膜层包括阵列排布多个分立的图形单元，相邻所述图形单元之间具有第一间隙或第二间隙，所述第一间隙在第一方向上的尺寸小于所述第二间隙在所述第一方向上的尺寸，其中，所述第一方向与所述衬底的表面平行，包括：
15.一种半导体结构，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述衬底上形成保护层，所述保护层覆盖暴露在所述第二间隙内的所述图形单元的侧壁，且填满所述第一间隙，包括：
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，执行第一刻蚀，去除覆盖在与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁上的所述保护层，暴露与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁，并保留覆盖在与所述第一间隙接触的所述图形单元的侧壁上的所述保护层，包括：
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第二间隙在第二方向上的尺寸小于所述第二间隙在所述第一方向的尺寸，其中，所述第二方向与所述第一方向垂直，且与所述衬底的表面平行；
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述第一间隙在所述第一方向上的尺寸小于20nm。
6.根据权利要求4或5所述的制作方法，其特征在于，执行第二刻蚀，使与所述第二间隙接触的所述图形单元的侧壁减薄，以使所述第一掩膜层转变为第二掩膜层，还包括：
7.根据权利要求1-5任一项所述的制作方法，其特征在于，所述第一刻蚀为各向同性刻蚀或与垂直于所述衬底表面方向具有倾斜角的各向异性刻蚀，所述倾斜角的范围为5°～85°。
8.根据权利要求1-5任一项所述的制作方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，穆天蕾，
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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