[发明专利]一种半导体结构的制造方法、半导体结构及存储器有效

专利信息
申请号: 201710207635.2 申请日: 2017-03-31
公开(公告)号: CN106910717B 公开(公告)日: 2018-06-19
发明(设计)人: 不公告发明人 申请(专利权)人: 睿力集成电路有限公司
主分类号: H01L21/8242 分类号: H01L21/8242;H01L27/108
代理公司: 上海光华专利事务所(普通合伙) 31219 代理人: 余明伟
地址: 230000 安徽省合肥市*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 半导体结构 隔离层 存储器 栅介质层 栅电极 刻蚀 相邻存储单元 存储单元 电容隔离 电容耦合 高解析度 工艺难度 光刻设备 结构设置 刻蚀窗口 有效隔离 保护层 材料层 漏电极 双沟槽 自对准 衬底 底面 顶面 漏区 内衬 沉积 填充 生产成本 制造 掺杂
【权利要求书】:

1.一种半导体结构的制造方法,其特征在于,所述制造方法至少包括以下步骤:

提供一衬底,于所述衬底上形成第一沟槽;

对所述衬底进行掺杂,于所述衬底的所述第一沟槽的第一侧面和第二侧面形成源区,于所述衬底内所述第一沟槽的底面形成沟道区,所述第一侧面和所述第二侧面为沿所述第一沟槽的长度方向形成;

于所述第一沟槽内形成栅介质层与栅电极层,所述栅介质层包含第一栅介质层与第二栅介质层,所述第一栅介质层形成于所述第一侧面和所述第一沟槽的部分底面,所述第二栅介质层形成于所述第二侧面和所述第一沟槽的部分底面,所述栅电极层包含第一栅电极与第二栅电极,所述第一栅电极形成于所述第一栅介质层上,所述第二栅电极形成于所述第二栅介质层上,其中所述第一栅介质层与所述第二栅介质层相分隔,所述第一栅电极与所述第二栅电极相分隔;

于所述第一沟槽内形成保护层,所述保护层包含第一保护层与第二保护层,所述第一保护层形成于所述第一栅电极的顶面和侧面,所述第二保护层形成于所述第二栅电极的顶面和侧面,所述第一保护层和所述第二保护层相分隔;

于所述第一沟槽内沉积漏区材料层,并刻蚀所述漏区材料层和所述衬底,以形成第二沟槽,所述第二沟槽对准所述沟道区并由所述第一沟槽的底面往所述衬底内部延伸,以分割所述源区;

于所述第二沟槽内填充隔离层,所述隔离层的顶面高于所述第一沟槽的底面;以及

于所述隔离层上形成漏电极,所述漏电极填充所述第一沟槽的剩余部分。

2.根据权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述栅介质层与所述栅电极层的形成步骤中进一步包括:

于所述第一沟槽的表面形成所述栅介质层,并于所述栅介质层上填充形成所述栅电极层,所述栅电极层的顶面低于所述栅介质层的顶面;

沉积介质层,并于所述第一沟槽内形成第一长度的第一刻蚀窗口;以及

以所述第一刻蚀窗口为基础,刻蚀所述介质层、所述栅电极层和所述栅介质层,并露出所述第一沟槽底部的所述衬底,以形成相互分隔的所述第一栅电极和所述第二栅电极,以及相互分隔的所述第一栅介质层和所述第二栅介质层。

3.根据权利要求2所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述第一长度介于所述第一沟槽宽度的50%至90%。

4.根据权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述第二沟槽的形成步骤中进一步包括:

沉积所述漏区材料层,并于所述第一沟槽内形成第二长度的第二刻蚀窗口;以及

以所述第二刻蚀窗口为基础,刻蚀所述漏区材料层和所述衬底,以形成所述第二沟槽。

5.根据权利要求4所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述第二长度介于所述第一保护层和所述第二保护层之间间距的50%至95%。

6.根据权利要求4所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述第二长度介于5nm至50nm。

7.根据权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,当所述衬底上设置有浅沟槽隔离层时,所述第二沟槽的形成步骤包括:刻蚀所述第二沟槽至第一深度,所述第一深度介于所述浅沟槽隔离层深度的80%至200%。

8.根据权利要求1所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述隔离层的填充步骤包括:

于所述第一沟槽和第二沟槽填充所述隔离层,且所述隔离层的相对介电常数小于3;以及

刻蚀所述第一沟槽内的所述隔离层至第二深度,所述第二深度介于所述第一沟槽深度的60%至90%。

9.根据权利要求1至8任一项所述的半导体结构的制造方法,其特征在于,所述漏电极包括第一漏电极层和第二漏电极层,所述漏电极的形成步骤包括:

于所述第一沟槽内沉积所述第一漏电极层;以及

于所述第一漏电极层上沉积所述第二漏电极层,并填满所述第一沟槽的剩余部分,以使所述漏电极的截面形成为T型结构,且所述第一漏电极层的厚度小于所述第二漏电极层的厚度。

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