[发明专利]半导体结构及其制作方法

说明书

本发明实施例提供一种半导体结构及其制作方法，半导体结构包括：基底，所述基底包括导电结构；下电极层，由分立的多个U型导电槽组成，所述U型导电槽与所述导电结构电连接；介质层，所述介质层覆盖所述U型导电槽的顶面、外壁面、内壁面以及内底面；在所述介质层表面依次设置的上电极层、金属间化合物层以及掺杂半导体层，所述金属间化合物层包含所述掺杂半导体层的掺杂元素。本发明实施例有利于提升半导体结构的电学性能。

技术领域

本发明实施例涉及半导体领域，特别涉及一种半导体结构及其制作方法。

背景技术

随着半导体集成电路特征尺寸的不断减小，对动态随机存取存储器(DynamicRandom Access Memory，DRAM)制程的制作工艺和对应结构提出了更高的要求。

具体地，随着特征尺寸的不断缩小，相邻膜层之间的间距越来越小，隔离相邻膜层的阻隔层的厚度越来越薄。在不调整阻隔层的厚度以及材料特性的情况下，阻隔层对元素迁移的阻隔效果越来越弱，元素迁移可能导致另一膜层的材料特性发生损伤甚至发生改性，进而造成存储器的电学特性缺陷。

发明内容

本发明实施例提供一种半导体结构及其制作方法，有利于提升半导体结构的电学特性。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种半导体结构，包括：基底，所述基底包括导电结构；下电极层，由分立的多个U型导电槽组成，所述U型导电槽与所述导电结构电连接；介质层，所述介质层覆盖所述U型导电槽的顶面、外壁面、内壁面以及内底面；在所述介质层表面依次设置的上电极层、金属间化合物层以及掺杂半导体层，所述金属间化合物层包含所述掺杂半导体层的掺杂元素。

另外，所述金属间化合物层包含第一金属间化合物和第二金属间化合物，所述第一金属间化合物包含所述掺杂元素，所述第二金属间化合物包含预设金属元素和所述掺杂半导体层的半导体元素，所述上电极层包含所述预设金属元素。

另外，所述第一金属间化合物由所述掺杂元素和所述预设金属元素构成。

另外，半导体结构还包括：金属层，所述金属层位于所述上电极层与所述金属间化合物层之间，所述金属层用于分隔所述上电极层和所述金属间化合物层，所述金属层包含所述预设金属元素。

另外，所述掺杂半导体层的半导体元素包括硅元素或锗元素中的至少一者，所述第二金属间化合物包括金属硅化物或金属锗化物中的至少一者。

另外，所述预设金属元素包括钛元素。

另外，所述掺杂元素包括硼元素，所述金属间化合物层包括硼化钛。

另外，所述上电极层的材料包括氮化钛。

另外，半导体结构还包括：支撑层，所述支撑层用于固定所述U型导电槽，所述介质层覆盖所述U型导电槽和所述支撑层暴露的表面。

相应地，本发明实施例还提供一种半导体结构的制作方法，包括：提供基底，所述基底包括导电结构；形成下电极层，所述下电极层包括分立的多个U型导电槽，所述U型导电槽与所述导电结构电连接；形成介质层，所述介质层覆盖所述U型导电槽的顶面、外壁面、内壁面以及内底面；在所述介质层表面形成依次设置的上电极层、金属层、金属间化合物层以及掺杂半导体层，所述金属间化合物层包含所述掺杂半导体层的掺杂元素。

另外，形成所述金属间化合物层的工艺步骤包括：形成依次设置的初始金属层和初始掺杂半导体层；在形成所述初始掺杂半导体层的过程中，或者，在形成所述初始掺杂半导体层之后，对所述初始掺杂半导体层进行热处理工艺，以使所述初始金属层的至少部分元素与所述初始掺杂半导体层的部分掺杂元素反应生成第一金属间化合物，以作为所述金属间化合物层的组成部分，剩余所述初始掺杂半导体层作为所述掺杂半导体层。

另外，在形成所述初始掺杂半导体层的工艺过程中，对所述初始掺杂半导体层进行所述热处理工艺，所述热处理工艺的温度范围为400℃～500℃。