半导体结构及其制备方法与流程

文档序号:31999583发布日期:2022-11-02 10:33阅读:112来源:国知局
半导体结构及其制备方法与流程

1.本公开涉及半导体技术领域,特别是涉及一种半导体结构及其制备方法。


背景技术:

2.动态随机存储器(dynamic random access memory,简称dram)是计算机等电子设备中常用的半导体存储器,其由多个存储单元构成。每个存储单元通常包括晶体管和电容器。晶体管的栅极与字线电连接,晶体管的源极与位线电连接,晶体管的漏极与电容器电连接。字线上的字线电压能够控制晶体管的开启与关闭,从而能够通过位线读取存储在电容器中的数据信息,或者将数据信息写入电容器中。
3.目前,电容器作为dram的信息存储元件。随着对dram大容量及高密度存储的需求,可以通过减小电容器水平方向上尺寸且增加电容器竖直方向上尺寸的方式,在提高存储密度的基础上有效增大存储容量。然而,随着电容器竖直方向上尺寸的不断增大,容易增加dram 制备的工艺难度,例如容易在电容器的制备过程中或之后出现电容器倾斜或弯曲的情况。因此,相关技术中可以通过在dram中形成模具叠层结构的方式,以对电容器的制备进行辅助支撑,从而实现电容器在竖直方向上的堆叠。


技术实现要素:

4.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,可以有效简化模具叠层结构的去除工艺,抑制关键尺寸偏差,并减少部分支撑层的受损程度,以提高半导体结构的良率,以及降低生产成本。
5.一方面,本公开一些实施例提供了一种半导体结构的制备方法。该半导体结构的制备方法包括如下步骤。
6.提供衬底,在所述衬底上方形成模具叠层结构及存储节点网状结构;所述模具叠层结构包括沿远离所述衬底方向交替层叠的模具层和支撑层;所述模具叠层结构具有网格图案,所述存储节点网状结构位于所述网格图案内。
7.采用一次构图工艺,将最顶层所述支撑层、最顶层所述模具层及次顶层所述支撑层图形化,暴露出部分次顶层所述模具层。
8.去除次顶层所述模具层,暴露出对应位于次顶层所述模具层下表面的所述支撑层。
9.自上而下依序将所述模具叠层结构中剩余的所述支撑层图形化,并基于图形化后的所述支撑层去除对应位于其下表面的所述模具层。
10.在一些实施例中,最顶层所述模具层的材料和最顶层所述支撑层的材料相同或相似。
11.在一些实施例中,所述制备方法还包括:在去除最顶层所述模具层之外的其他所述模具层的过程中,同步刻蚀最顶层所述模具层,直至最顶层所述模具层被全部去除。
12.在一些实施例中,所述采用一次构图工艺,将最顶层所述支撑层、最顶层所述模具
层及次顶层所述支撑层图形化,暴露出部分次顶层所述模具层,包括如下步骤。
13.形成第一掩模层,所述第一掩模层覆盖所述模具叠层结构及所述存储节点网状结构,所述第一掩模层具有第一掩模图案。
14.根据所述第一掩模图案,对最顶层所述支撑层、最顶层所述模具层及次顶层所述支撑层进行干法刻蚀,去除部分最顶层所述支撑层、最顶层所述模具层及次顶层所述支撑层,并暴露出部分次顶层所述模具层。
15.在一些实施例中,所述去除次顶层所述模具层之前,所述制备方法还包括:去除所述第一掩模层;清洗去除所述第一掩模层后的所得结构。
16.在一些实施例中,所述自上而下依序将所述模具叠层结构中剩余的所述支撑层图形化,包括如下步骤。
17.在图形化剩余的任一层所述支撑层之前,形成第二掩模层;所述第二掩模层覆盖所述存储节点网状结构及图形化后的最顶层所述支撑层;所述第二掩模层具有第二掩模图案。
18.根据所述第二掩模图案,对待图形化的所述支撑层进行干法刻蚀,暴露出位于待图形化的所述支撑层下表面的所述模具层。
19.在一些实施例中,所述基于图形化后的所述支撑层去除对应位于其下表面的所述模具层之前,所述制备方法还包括:去除所述第二掩模层;清洗去除所述第二掩模层后的所得结构。
20.在一些实施例中,最顶层所述模具层之外的其他所述模具层采用低温湿法刻蚀去除。
21.在一些实施例中,所述湿法刻蚀的刻蚀液包括:氢氟酸和氟化氨溶液的混合溶液。
22.在一些实施例中,所述支撑层的材料包括碳氮化硅。最顶层所述模具层的材料包括含氮材料,其中,氮元素的浓度在最顶层所述模具层中呈梯度分布。
23.在一些实施例中,从最顶层所述支撑层向下,氮元素的浓度在最顶层所述模具层中逐渐降低。
24.在一些实施例中,所述支撑层的材料包括:碳氮化硅。最顶层所述模具层的材料包括:氮氧化硅、硼氮化硅、碳氮化硅或氮化硅中的一种或多种的组合。最顶层所述模具层之外的其他所述模具层的材料包括氧化硅。
25.在一些实施例中,沿远离所述衬底的方向,所述模具层的厚度逐渐减小。
26.在一些实施例中,最顶层所述支撑层的厚度大于其他所述支撑层的厚度。
27.又一方面,本公开一些实施例提供了一种半导体结构,采用如上一些实施例所述的半导体结构的制备方法得到。
28.本公开实施例中,在衬底上方形成模具叠层结构,并在模具叠层结构中形成网格图案,可以使得存储节点网状结构形成于模具叠层结构的网格图案中,以利用模具叠层结构对存储节点网状结构的制备进行工艺支撑。并且,模具叠层结构可以逐层堆叠,也即:可以随着模具叠层结构中任一层结构的形成,逐步制备存储节点网状结构的对应部分,从而实现存储节点网状结构在竖直方向上(即垂直于衬底方向上)尺寸的不断增加。如此,利用模具叠层结构对存储节点网状结构的支撑,可以有效避免存储节点网状结构在制备过程中出现倾斜或弯曲的问题,以确保存储节点网状结构的结构及性能稳定。存储节点网状结构
例如为电容器或电容器的下极板等。
29.并且,本公开实施例可以对模具叠层结构中不同层结构的材料及厚度进行选择,以采用一次构图工艺将其最顶层支撑层、最顶层模具层及次顶层支撑层同步图形化,然后再从次顶层模具层开始进行其他剩余支撑层和模具层内的逐一刻蚀。这样至少可以减少最顶层模具层及次顶层支撑层单独去除时所需采用的去除工艺,从而有效简化模具叠层结构的去除工艺,抑制关键尺寸偏差,以及降低生产成本。进而,模具叠层结构中的最顶层支撑层、最顶层模具层及次顶层支撑层同步图形化,也有利于减少模具叠层结构中部分支撑层因其他支撑层图形化工艺所带来的受损程度,从而利于提高半导体结构的良率。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为一实施例中提供的一种半导体结构的制备方法的流程图;
32.图2为一实施例中提供的一种半导体结构初始结构的结构示意图;
33.图3为一实施例中提供的形成光刻胶层后所得结构的结构示意图;
34.图4为一实施例中提供的形成第一掩模图案后所得结构的结构示意图;
35.图5为一实施例中提供的图形化最顶层支撑层、最顶层模具层及次顶层支撑层后所得结构的结构示意图;
36.图6为一实施例中提供的去除次顶层模具层后所得结构的结构示意图;
37.图7为一实施例中提供的图形化第一支撑层后所得结构的结构示意图;
38.图8为一实施例中提供的去除第一模具层后所得结构的结构示意图;并且,图8亦为一实施例中提供的一种半导体结构的结构示意图。
39.附图标记说明:
40.1-衬底,2-存储节点网状结构,l-模具叠层结构,m1-第一模具层,n1-第一支撑层,
41.m2-第二模具层,n2-第二支撑层,m3-第三模具层,n3-第三支撑层,pr-光刻胶层,
42.y1-第一掩模层,y11-硬掩模材料层,y12-抗反射材料层,g1-第一掩模图案。
具体实施方式
43.为了便于理解本技术,下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是,本技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
44.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术。
45.应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接
连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。
46.应当明白,尽管可使用术语第一、第二等描述各种元件、部件、区、层、掺杂类型和/ 或部分,这些元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分与另一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层、掺杂类型或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
47.空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外,器件也可以包括另外地取向(譬如,旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
48.在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中,术语“和 /或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
49.这里参考作为本发明的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述发明的实施例,这样可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的所示形状的变化。因此,本发明的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状,而是包括由于例如制造技术导致的形状偏差。因此,图中显示的区实质上是示意性的,它们的形状并不表示器件的区的实际形状,且并不限定本发明的范围。
50.请参阅图1,本公开一些实施例提供了一种半导体结构的制备方法。该半导体结构的制备方法包括如下步骤。
51.s100,提供衬底,在衬底上方形成模具叠层结构及存储节点网状结构。模具叠层结构包括沿远离衬底方向交替层叠的模具层和支撑层。模具叠层结构具有网格图案,存储节点网状结构位于所述网格图案内。
52.s200,采用一次构图工艺,将最顶层支撑层、最顶层模具层及次顶层支撑层图形化,暴露出部分次顶层模具层。
53.s300,去除次顶层模具层,暴露出对应位于次顶层模具层下表面的支撑层。
54.s400,自上而下依序将模具叠层结构中剩余的支撑层图形化,并基于图形化后的支撑层去除对应位于其下表面的模具层。
55.本公开实施例中,在衬底上方形成模具叠层结构,并在模具叠层结构中形成网格图案,可以使得存储节点网状结构形成于模具叠层结构的网格图案中,以利用模具叠层结构对存储节点网状结构的制备进行工艺支撑。并且,模具叠层结构可以逐层堆叠,也即:可以随着模具叠层结构中任一层结构的形成,逐步制备存储节点网状结构的对应部分,从而实现存储节点网状结构在竖直方向上(即垂直于衬底方向上)尺寸的不断增加。如此,利用模具叠层结构对存储节点网状结构的支撑,可以有效避免存储节点网状结构在制备过程中
出现倾斜或弯曲的问题,以确保存储节点网状结构的结构及性能稳定。存储节点网状结构例如为电容器或电容器的下极板等。
56.并且,本公开实施例可以对模具叠层结构中不同层结构的材料及厚度进行选择,以采用一次构图工艺将其最顶层支撑层、最顶层模具层及次顶层支撑层同步图形化,然后再从次顶层模具层开始进行其他剩余支撑层和模具层内的逐一刻蚀。这样至少可以减少最顶层模具层及次顶层支撑层单独去除时所需采用的去除工艺,从而有效简化模具叠层结构的去除工艺,抑制关键尺寸偏差,以及降低生产成本。进而,模具叠层结构中的最顶层支撑层、最顶层模具层及次顶层支撑层同步图形化,也有利于减少模具叠层结构中部分支撑层因其他支撑层图形化工艺所带来的受损程度,从而利于提高半导体结构的良率。
57.可以理解,模具叠层结构由模具层和支撑层交替层叠构成,其中,不同层的支撑层可以采用相同材料形成,例如采用氮化硅或碳氮化硅等。不同层的模具层可以采用相同材料形成,例如氧化硅;或者,不同层的模具层也可以采用不同材料形成。
58.在一些实施例中,最顶层模具层的材料和最顶层支撑层的材料相同或相似。
59.此处,材料相似,是指:二者可以具有相同或相近的材料性能,例如具有相同或相似的刻蚀性能,可以采用相同的刻蚀条件进行刻蚀去除。
60.示例地,支撑层的材料包括碳氮化硅(sicn)。最顶层模具层的材料包括含氮(n)材料,其中,氮元素的浓度在最顶层模具层中呈梯度分布。也即,在最顶层模具层的不同厚度部分可以设有不同浓度的氮元素,并使氮元素的浓度变化呈规律性变化。
61.进一步地,在一些实施例中,从最顶层支撑层向下,即沿靠近衬底的方向,氮元素的浓度在最顶层模具层中逐渐降低。如此,随着最顶层模具层中氮元素的浓度逐渐降低,最顶层模具层的刻蚀速率可以逐渐加快。也即,含氮元素浓度高的材料刻蚀速率较慢,含氮元素浓度低的材料刻蚀速率较快。这样在进行深槽刻蚀时,最顶层模具层中位于下方的待刻蚀材料比位于上方的待刻蚀材料更容易被刻蚀,有利于较好地确保刻蚀最顶层模具层后形成的沟槽上下宽度均匀。
62.示例地,支撑层的材料包括:碳氮化硅(sicn)。最顶层模具层的材料包括:氮氧化硅 (sion)、硼氮化硅(sibn)、碳氮化硅(sicn)或氮化硅(sin)中的一种或多种的组合。最顶层模具层之外的其他模具层的材料包括氧化硅(sio2)。
63.需要补充的是,前述模具叠层结构中的支撑层图形化,是指:去除部分支撑层,以保留部分支撑层对存储节点网状结构继续支撑。因此,在采用一次构图工艺将模具叠层结构中的最顶层支撑层、最顶层模具层及次顶层支撑层同步图形化后,最顶层模具层也具有保留部分,而并不会在该次构图工艺中被完全去除。因此,在一些实施例中,所述制备方法还包括:在去除最顶层模具层之外的其他模具层的过程中,同步刻蚀最顶层模具层,直至最顶层模具层被全部去除。也即,最顶层模具层在执行第一次构图工艺后的保留部分,可以在其他模具层的去除工艺中逐步被去除,以实现其最终被完全去除的效果。
64.为了更清楚地说明本公开实施例提供的半导体结构的制备方法,以下结合图2~图8,以模具叠层结构包括交替层叠的三层支撑层和三层模具层为例进行了详述。
65.在步骤s100中,请参阅图2,提供衬底1,在衬底1上方形成模具叠层结构l及存储节点网状结构2。模具叠层结构l包括沿远离衬底1方向交替层叠的模具层(例如m1、m2和 m3)和支撑层(例如n1、n2和n3)。模具叠层结构l具有网格图案,存储节点网状结构2 位于所述
网格图案内。
66.此处,可以理解,衬底1并非为空白衬底,即衬底1内或衬底1上可以设有其他电气结构,例如设有晶体管阵列、埋入式位线、埋入式字线或接触结构等。本公开实施例对此不再展开详述。
67.在模具叠层结构l包括交替层叠的三层支撑层和三层模具层的示例下,最顶层支撑层为图2中所示的第三支撑层n3,最顶层模具层为图2中所示的第三模具层m3;次顶层支撑层为图2中所示的第二支撑层n2,次顶层模具层为图2中所示的第二模具层m2。相应地,模具叠层结构l还包括第一模具层m1和第一支撑层n1。其中,第一支撑层n1、第二支撑层 n2及第三支撑层n3例如均为碳氮化硅(sicn)层;第一模具层m1和第二模具层m2例如为氧化硅(sio2)层;第三模具层m3例如为氮氧化硅(sion)层、硼氮化硅(sibn)层、碳氮化硅(sicn)层或氮化硅(sin)层。如此,第三模具层m3作为最顶层模具层,其材料为含氮材料。
68.可选地,第三模具层m3中氮元素的浓度可以呈梯度分布。也即,在第三模具层m3的不同厚度部分可以设有不同浓度的氮元素,并使氮元素的浓度变化呈规律性变化。例如,第三支撑层n3作为最顶层支撑层,从第三支撑层n3向下,即沿靠近衬底1的方向,氮元素的浓度在第三模具层m3中逐渐降低。如此,随着第三模具层m3中氮元素的浓度逐渐降低,第三模具层m3的刻蚀速率可以逐渐加快。也即,含氮元素浓度高的材料刻蚀速率较慢,含氮元素浓度低的材料刻蚀速率较快。这样在进行深槽刻蚀时,第三模具层m3中位于下方的待刻蚀材料比位于上方的待刻蚀材料更容易被刻蚀,有利于较好地确保刻蚀第三模具层m3 后形成的沟槽上下宽度均匀。
69.此外,在一些实施例中,请继续参阅图2,沿远离衬底1的方向,模具层的厚度逐渐减小。也即,位于模具叠层结构l下方的模具层厚度大于位于模具叠层结构l上方的模具层厚度。例如,沿远离衬底1的方向,各模具层的厚度逐渐减小;其中,第一模具层m1的厚度 t
m1
大于第二模具层m2的厚度t
m2
,第二模具层m2的厚度t
m2
大于第三模具层m3的厚度 t
m3
。并且,各层模具层的厚度还可以按照预设梯度减小,例如等比例减小。如此,可以在竖直方向上逐渐减小各模具层的制备难度,以利于提升模具叠层结构的结构稳定性及可靠性。
70.此外,在一些实施例中,请继续参阅图2,最顶层支撑层的厚度大于其他支撑层的厚度。
71.示例地,最顶层支撑层为第三支撑层n3,最顶层支撑层之外的其他支撑层的厚度保持一致,例如:第一支撑层n1的厚度t
n1
和第二支撑层n2的厚度t
n2
相等。最顶层支撑层的厚度大于其他支撑层的厚度,例如:第三支撑层n3的厚度t
n3
大于第一支撑层n1或第二支撑层n2的厚度。或者,沿远离衬底1的方向,各支撑层的厚度也可以逐渐增大;例如按照预设梯度减小,以及等比例减小等。如此,可以在竖直方向上逐渐增大各支撑层的支撑强度,以利于提升模具叠层结构的结构稳定性及可靠性。
72.进一步地,在一些实施例中,请继续参阅图2,任一支撑层的厚度均远小于对应模具层的厚度。并且,模具层与对应支撑层的厚度之和可以决定存储节点网状结构2中对应堆叠部分的高度。
73.需要补充的是,请继续参阅图2,在衬底1上方形成模具叠层结构l及存储节点网状结构2,例如可以包括如下步骤。
74.在衬底1上方依次层叠形成第一模具材料层和第一支撑材料层,并刻蚀第一支撑
材料层和第一模具材料层,以对应形成第一支撑层n1、第一模具层m1以及位于第一支撑层n1及第一模具层m1中的第一网格图案。此处,第一网格图案可以用于暴露衬底1的待接触部,例如暴露出已形成于衬底1上的存储节点接触结构。
75.在第一网格图案内形成存储节点网状结构2的第一网状部分,例如采用沉积工艺形成。存储节点网状结构2的第一网状部分可以与前述衬底1上的待接触部接触连接。
76.形成覆盖前述第一网状部分及第一支撑层n1的第二模具材料层。
77.形成覆盖第二模具材料层的第二支撑材料层。
78.刻蚀第二支撑材料层和第二模具材料层,以对应形成第二支撑层n2、第二模具层m2以及位于第二支撑层n2及第二模具层m2中的第二网格图案。此处,第二网格图案与第一网格图案相同。第二网格图案用于暴露出第一网状部分。
79.在第二网格图案内形成存储节点网状结构2的第二网状部分,例如采用沉积工艺形成。存储节点网状结构2的第二网状部分可以与其第一网状部分接触连接。
80.形成覆盖前述第二网状部分及第二支撑层n2的第三模具材料层。
81.形成覆盖第三模具材料层的第三支撑材料层。
82.刻蚀第三支撑材料层和第三模具材料层,以对应形成第三支撑层n3、第三模具层m3以及位于第三支撑层n3及第三模具层m3中的第三网格图案。此处,第三网格图案与第二网格图案、第一网格图案相同。第三网格图案用于暴露出前述第二网状部分。
83.在第三网格图案内形成存储节点网状结构2的第三网状部分,例如采用沉积工艺形成。存储节点网状结构2的第三网状部分可以与其第二网状部分接触连接。
84.可以理解,在模具叠层结构l还包括更多层支撑层及模具层的示例中,可以参照前述方法依序堆叠更多的网状部分,以构成存储节点网状结构2,从而不断增大存储节点网状结构2 在竖直方向上的尺寸。
85.由上,本公开实施例中,在衬底1上方逐层堆叠形成模具叠层结构l,并在模具叠层结构l的各层网格图案中逐层堆叠形成存储节点网状结构2,可以利用模具叠层结构l对存储节点网状结构2的制备进行工艺支撑。并且,随着模具叠层结构l中任一层结构的形成,逐步制备存储节点网状结构2的对应部分,可以实现存储节点网状结构2在竖直方向上(即垂直于衬底方向上)尺寸的不断增加。如此,利用模具叠层结构l对存储节点网状结构2的支撑,可以有效避免存储节点网状结构2在制备过程中出现倾斜或弯曲的问题,以确保存储节点网状结构2的结构及性能稳定。存储节点网状结构2例如为电容器或电容器的下极板等。
86.此外,存储节点网状结构2的各网状部分可以采用化学气相沉积或物理气相沉积形成,并且,存储节点网状结构2的各网状部分可以采用多晶硅、金属或金属化合物形成。示例地,存储节点网状结构2的各网状部分采用氮化钛(tin)形成。
87.在步骤s200中,请参阅图3~图5,采用一次构图工艺,将最顶层支撑层(例如第三支撑层n3)、最顶层模具层(例如第三模具层m3)及次顶层支撑层(例如第二支撑层n2)图形化,暴露出部分次顶层模具层(例如第二模具层m2)。
88.在一些实施例中,步骤s200包括如下步骤。
89.s210,形成第一掩模层,第一掩模层覆盖模具叠层结构及存储节点网状结构,第一掩模层具有第一掩模图案。
90.此处,第一掩模图案用于暴露出部分最顶层支撑层,第一掩模图案可以根据模具
叠层结构的待去除部分设计形成。
91.s220,根据所述第一掩模图案,对最顶层支撑层、最顶层模具层及次顶层支撑层进行干法刻蚀,去除部分最顶层支撑层、最顶层模具层及次顶层支撑层,并暴露出部分次顶层模具层。
92.示例地,在步骤s210中,如图3中所示,形成覆盖模具叠层结构l及存储节点网状结构2的第一掩模层y1,第一掩模层y1例如包括沿远离衬底1的方向依次层叠设置的硬掩模材料层y11和抗反射材料层y12。在第一掩模层y1上形成图形化的光刻胶层pr,可以将光刻胶层pr的图形转移至第一掩模层y1中,使得第一掩模层y1具有第一掩模图案g1,例如图4中所示。
93.在步骤s220中,如图5中所示,根据第一掩模图案g1,对最顶层支撑层(例如第三支撑层n3)、最顶层模具层(例如第三模具层m3)及次顶层支撑层(例如第二支撑层n2)进行干法刻蚀,这样在去除部分最顶层支撑层(例如第三支撑层n3)、最顶层模具层(例如第三模具层m3)及次顶层支撑层(例如第二支撑层n2)之后,可以暴露出部分次顶层模具层 (例如第二模具层m2)。
94.值得一提的是,在一些实施例中,在执行步骤s300去除次顶层模具层之前,所述制备方法还包括:去除第一掩模层y1;清洗去除第一掩模层y1后的所得结构。
95.此处,第一掩模层y1例如可以采用灰化工艺去除。灰化工艺是指:利用高温去除第一掩模层y1中的有机物质。灰化工艺的执行温度例如为:500℃~600℃,但并不仅限于此。并且,在执行灰化工艺之后,可以采用标准清洗工艺或选择合理的清洗工艺清洗去除第一掩模层y1后的所得结构,以避免影响后续模具层的去除效果或引入其他杂质。
96.在步骤s300中,请参阅图6,去除次顶层模具层(例如第二模具层m2),暴露出对应位于次顶层模具层下表面的支撑层(例如第一支撑层n1)。
97.在步骤s400中,请参阅图7和图8,自上而下依序将模具叠层结构l中剩余的支撑层图形化,并基于图形化后的支撑层去除对应位于其下表面的模具层。
98.此处,在模具叠层结构l中剩余支撑层和模具层包括多层的情况下,各层支撑层及对应的模具层可以自上而下逐一去除。并且,剩余的支撑层可以采用相同的工艺图形化,剩余的模具层可以采用相同的工艺去除。
99.示例地,在去除次顶层模具层(即第二模具层m2)之后,模具叠层结构l中还剩余第一支撑层n1和第一模具层m1。基于此,如图7中所示,将第一支撑层n1图形化。如图8 中所示,去除第一模具层m1。从而完成模具叠层结构l的有效去除。
100.可以理解的是,在一些实施例中,在步骤s400中,自上而下依序将模具叠层结构中剩余的支撑层图形化,可以包括如下步骤。
101.s410,在图形化剩余的任一层支撑层之前,形成第二掩模层;第二掩模层覆盖存储节点网状结构及图形化后的最顶层支撑层;第二掩模层具有第二掩模图案。
102.s420,根据所述第二掩模图案,对待图形化的支撑层进行干法刻蚀,暴露出位于待图形化的支撑层下表面的模具层。
103.基于此,在一些实施例中,在步骤s400基于图形化后的支撑层去除对应位于其下表面的模具层之前,所述制备方法还包括:去除第二掩模层;清洗去除第二掩模层后的所得结构。
104.此处,第二掩模层的制备、使用及去除,可以参照第一掩模层进行实施,此处不再详述。
105.此外,在另一些实施例中,模具叠层结构l中剩余任一支撑层的图形化,也可以基于图形化后的最顶层支撑层自对准刻蚀,以进一步简化模具叠层结构l的去除工艺。
106.需要补充的是,在一些实施例中,最顶层模具层之外的其他模具层可以采用低温湿法刻蚀去除,以利于提高生产效率。
107.此处,低温例如为不大于120℃的温度,但并不仅限于此,也可以根据实际需求进行其他选择。
108.在一些实施例中,用于对最顶层模具层之外其他模具层进行湿法刻蚀的刻蚀液包括:氢氟酸(hf)和氟化氨(nh4f)溶液的混合溶液。
109.由上,本公开一些实施例还提供了一种半导体结构,采用如上一些实施例所述的半导体结构的制备方法得到。
110.请参阅图8,半导体结构包括衬底1、设置于衬底1上的存储节点网状结构2以及在去除前述模具叠层结构l后保留下的图形化支撑层(例如n1,n2,n3)。如此,还可以利用保留的图形化支撑层对存储节点网状结构2进行持续支撑,以确保存储节点网状结构2的结构及性能稳定,从而利于确保半导体结构的结构及性能稳定。
111.示例地,衬底1并非为空白衬底,即衬底1内或衬底1上可以设有其他电气结构,例如设有晶体管阵列、埋入式位线、埋入式字线或接触结构等。本公开实施例对此不再展开详述。
112.示例地,存储节点网状结构2例如为电容器或电容器的下极板等。
113.示例地,各图形化支撑层例如为碳氮化硅(sicn)层,可以具有较佳的支撑效果。
114.在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
115.上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
116.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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