半导体结构及其形成方法、存储器与流程

本公开涉及半导体，具体而言，涉及一种半导体结构及其形成方法、存储器。

背景技术：

1、动态随机存储器(dynamic random access memory，dram)因具有体积小、集成化程度高及传输速度快等优点，被广泛应用于手机、平板电脑等移动设备中。字线结构和位线结构是动态随机存储器的核心部件。然而，现有字线结构及位线结构的制造工艺较为繁琐，制造成本较高。

2、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开提供一种半导体结构及其形成方法、存储器，可提高第三沟槽的对位精度、简化制造工艺、降低制造成本。

2、根据本公开的一个方面，提供一种半导体结构的形成方法，包括：

3、提供基底，所述基底包括衬底和绝缘材料层，所述衬底包括多个沿第一方向间隔分布的第一沟槽，所述绝缘材料层填充各所述第一沟槽；

4、对所述基底进行蚀刻，以形成多个沿第二方向间隔分布的第二沟槽，所述第二方向与所述第一方向相交；

5、去除位于所述第二沟槽下方的所述衬底的部分材料，以在所述第二沟槽的下方形成第三沟槽，所述第三沟槽贯通各所述第二沟槽；

6、在所述第三沟槽内填充导电材料，以形成位线结构；

7、在所述第二沟槽内形成字线结构，所述字线结构与所述位线结构绝缘设置。

8、在本公开的一种示例性实施例中，所述提供基底，所述基底包括衬底和绝缘材料层，所述衬底包括多个沿第一方向间隔分布的第一沟槽，所述绝缘材料层填充各所述第一沟槽，包括：

9、提供衬底；

10、对所述衬底进行蚀刻，以形成多个间隔分布的第一沟槽，所述第一沟槽沿所述第二方向延伸，多个所述第一沟槽沿所述第二方向间隔分布；

11、在各所述第一沟槽内分别填充绝缘材料，以形成绝缘材料层。

12、在本公开的一种示例性实施例中，所述对所述基底进行蚀刻，以形成多个沿第二方向间隔分布的第二沟槽，包括：

13、在所述基底的表面形成掩膜层；

14、在所述掩膜层的表面形成光刻胶层；

15、对所述光刻胶层进行曝光并显影，以形成多个间隔分布的显影区；

16、在所述显影区对所述掩膜层进行蚀刻，以形成多个沿第二方向间隔分布的掩膜图案，所述掩膜图案在所述衬底上的正投影横穿多个所述第一沟槽；

17、以具有所述掩膜图案的掩膜层为掩膜对所述基底进行非等向蚀刻，以形成多个沿所述第一方向延伸且沿第二方向间隔分布的第二沟槽。

18、在本公开的一种示例性实施例中，所述去除位于所述第二沟槽下方的所述衬底的部分材料，以在所述第二沟槽的下方形成第三沟槽，所述第三沟槽贯通各所述第二沟槽，包括：

19、形成随形贴附于所述第二沟槽的侧壁的第一隔离层，并露出位于所述第二沟槽的底部的所述衬底；

20、对位于所述第二沟槽的底部的所述衬底进行蚀刻，以形成第三沟槽，所述第三沟槽沿所述第二方向延伸，且贯通各所述第二沟槽的底部。

21、在本公开的一种示例性实施例中，所述在所述第三沟槽内填充导电材料，以形成位线结构，包括：

22、形成随形贴附于所述第三沟槽的内壁的第一导电层；

23、在具有所述第一导电层的所述第三沟槽内填充第二导电材料，以形成第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层共同构成位线结构。

24、在本公开的一种示例性实施例中，所述形成随形贴附于所述第三沟槽的内壁的第一导电层，包括：

25、形成随形贴附于所述第三沟槽的内壁的第一导电材料层；

26、对所述第一导电材料层进行热退火，以形成第一导电层。

27、在本公开的一种示例性实施例中，所述第一导电层的材料为钴化硅，所述第二导电层的材料为钨。

28、在本公开的一种示例性实施例中，所述在所述第二沟槽内形成字线结构，所述字线结构与所述位线结构绝缘设置，包括：

29、在具有所述第一隔离层的所述第二沟槽内填充隔离材料，以形成第二隔离层；

30、对所述第一隔离层和所述第二隔离层进行选择性蚀刻，以使所述第一隔离层和所述第二隔离层的表面均低于所述衬底的表面，所述选择性蚀刻后剩余的所述第一隔离层和剩余的所述第二隔离层共同构成第一绝缘层；

31、在所述第一绝缘层背离所述位线结构的一侧形成字线结构。

32、在本公开的一种示例性实施例中，所述第一沟槽和所述第二沟槽将所述衬底分隔成多组沿所述第一方向间隔分布的支撑柱，多组所述支撑柱沿所述第二方向间隔分布，在所述第二沟槽内形成所述字线结构之前，所述形成方法还包括：

33、对所述支撑柱位于所述第一绝缘层背离所述位线结构的一侧的侧壁进行横向蚀刻，以减小所述支撑柱的中心到边缘的距离。

34、在本公开的一种示例性实施例中，所述在所述第一绝缘层背离所述位线结构的一侧形成字线结构，包括：

35、在各所述支撑柱的侧壁分别形成栅间介质层；

36、在具有所述栅间介质层的各所述支撑柱与所述第一绝缘层共同构成的结构的表面沉积导电材料，以形成字线材料层，所述字线材料层填充各所述支撑柱之间的间隙；

37、以所述第一绝缘层为蚀刻停止层蚀刻所述字线材料层，以形成多个沿所述第一方向延伸并沿所述第二方向间隔分布的字线结构，所述字线结构在所述衬底上的正投影将多个所述支撑柱包覆在内。

38、在本公开的一种示例性实施例中，所述形成方法还包括：

39、在所述字线结构的表面形成钝化层。

40、在本公开的一种示例性实施例中，所述形成方法还包括：

41、在所述支撑柱、所述字线结构、所述钝化层及所述第一绝缘层共同构成的结构内填充第一绝缘材料，以形成第二绝缘层，所述第二绝缘层与各所述支撑柱的表面齐平。

42、在本公开的一种示例性实施例中，所述在所述第二沟槽内形成字线结构，所述字线结构与所述位线结构绝缘设置，包括：

43、去除所述第一隔离层，以露出所述第二沟槽的侧壁；

44、形成随形贴附于所述第二沟槽的侧壁及底部的氧化层；

45、在具有所述氧化层的所述第二沟槽内填充第二绝缘材料，以形成绝缘介质层；

46、对所述氧化层进行回蚀刻，以使所述氧化层的表面低于所述绝缘介质层的表面；

47、在所述第二沟槽内填充所述第二绝缘材料，所述第二绝缘材料填满所述第二沟槽；

48、在垂直于所述衬底的方向上，去除部分位于所述第二沟槽的侧壁的所述氧化层，保留位于所述第二沟槽底部的所述氧化层，以形成字线沟槽；

49、在所述字线沟槽内形成字线结构。

50、在本公开的一种示例性实施例中，所述第一沟槽和所述第二沟槽将所述衬底分隔成多组沿所述第一方向间隔分布的支撑柱，多组所述支撑柱沿所述第二方向间隔分布，在所述字线沟槽内形成所述字线结构之前，所述形成方法还包括：

51、对所述支撑柱暴露于所述字线沟槽内的部分的侧壁进行横向蚀刻，以减小所述支撑柱的中心到边缘的距离。

52、在本公开的一种示例性实施例中，所述在所述字线沟槽内形成字线结构，包括：

53、在各所述支撑柱暴露于所述字线沟槽内的部分的侧壁上分别形成栅间介质层；

54、在具有所述栅间介质层的各所述字线沟槽内沉积导电材料，以形成多个沿所述第一方向延伸并沿所述第二方向间隔分布的字线结构，所述字线结构在所述衬底上的正投影将多个所述支撑柱包覆在内。

55、在本公开的一种示例性实施例中，所述形成方法还包括：

56、在所述字线结构的表面形成钝化层。

57、根据本公开的一个方面，提供一种半导体结构，所述半导体结构由上述任意一项所述的半导体结构的形成方法形成。

58、根据本公开的一个方面，提供一种存储器，包括上述任意一项所述的半导体结构。

59、本公开的半导体结构及其形成方法、存储器，可先形成用于形成字线结构的第二沟槽，通过对第二沟槽的底部进行蚀刻，进而形成用于形成位线结构的第三沟槽。在此过程中，一方面，可通过各第二沟槽限定第三沟槽的具体形成位置，提高第三沟槽的对位精度；另一方面，在形成第三沟槽的过程中，可继续以形成第二沟槽的掩膜层作为掩膜对第二沟槽的底部进行蚀刻，进而形成贯通各第二沟槽的第三沟槽，可避免单独形成用于容纳位线结构的沟槽的掩膜层，可简化工艺，降低制造成本；此外，将字线结构与位线结构绝缘设置，可避免字线结构与位线结构之间发生短路或耦合，提高产品良率。

60、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。