半导体结构及其制备方法与流程

本公开涉及集成电路领域，尤其涉及一种半导体结构及其制备方法。

背景技术：

1、动态随机存储器(dynamic random access memory，dram)是计算机电子设备中常用的半导体装置，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、源极与位线电连接、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和关闭，从而通过位线能够读取存储在电容器中的数据信息，或者将数据信息写入到电容器中。

2、3d dram作为未来dram架构目前已经受到广泛的关注。但是，对于一些3d dram结构，其字线结构形貌控制比较困难，无法满足需求。

技术实现思路

1、本公开实施例提供一种半导体结构及其制备方法，其能够对字线结构轮廓实现良好的控制。

2、本公开实施例提供了一种半导体结构的制备方法包括：提供基底，所述基底包括半导体柱及第一隔离柱，所述半导体柱沿第一方向延伸，且多个所述半导体柱沿第二方向及第三方向阵列排布，所述第一隔离柱沿所述第三方向延伸，且多条所述第一隔离柱沿所述第二方向排布，每一所述第一隔离柱贯穿沿所述第三方向排布的一列所述半导体柱，且所述半导体柱包围所述第一隔离柱的侧面；去除部分所述第一隔离柱以形成第一贯穿孔，所述第一贯穿孔沿所述第三方向延伸，且所述第一贯穿孔在第二方向上相对的两侧壁暴露出所述半导体柱；在所述第一贯穿孔内形成字线结构。

3、在一实施例中，形成所述基底的方法包括：提供堆叠层，所述堆叠层包括沿第三方向依次堆叠的半导体层及牺牲层；沿所述第三方向去除部分所述堆叠层，形成多个沿所述第二方向排布的第一初级半导体结构；

4、形成第二贯穿孔，所述第二贯穿孔沿所述第三方向延伸，且多条所述第二贯穿孔沿所述第二方向排布，每一所述第二贯穿孔贯穿一个所述第一初级半导体结构；在所述第二贯穿孔内形成所述第一隔离柱；去除所述牺牲层，保留的所述半导体层作为所述半导体柱。

5、在一实施例中，在形成多个沿所述第二方向排布的第一初级半导体结构的步骤之后还包括：形成第一介质层，所述第一介质层填充在相邻的两个所述第一初级半导体结构之间；去除所述牺牲层的步骤之前还包括去除所述第一介质层。

6、在一实施例中，在形成多个沿所述第二方向排布的第一初级半导体结构的步骤之前还包括：形成覆盖层，所述覆盖层覆盖所述堆叠层表面；在形成多个沿所述第二方向排布的第一初级半导体结构的步骤中还包括去除部分所述覆盖层；在形成第二贯穿孔的步骤中，所述第二贯穿孔还贯穿所述覆盖层；在去除所述第一介质层的步骤中，还包括去除剩余的所述覆盖层。

7、在一实施例中，在所述第二贯穿孔内形成所述第一隔离柱的步骤之前还包括：对暴露于所述第二贯穿孔的所述半导体层进行离子掺杂。

8、在一实施例中，沿所述第三方向去除部分所述堆叠层，形成多个沿所述第二方向排布的第一初级半导体结构的步骤还包括：形成沿所述第二方向延伸的第二初级半导体结构，所述第二初级半导体结构与多个所述第一初级半导体结构在所述第一方向上的一端连接；去除所述牺牲层的步骤中还包括去除所述第二初级半导体结构中的牺牲层；在所述第一贯穿孔内形成所述字线结构的步骤之后还包括：去除所述第二初级半导体结构中的半导体层，形成沟槽；在所述沟槽内形成位线结构，所述位线结构与所述半导体柱在所述第一方向上的一端连接。

9、在一实施例中，去除部分所述第一隔离柱以形成第一贯穿孔的步骤之前还包括：形成第二介质层，所述第二介质层填充所述半导体柱之间及所述第一隔离柱之间的空隙中。

10、在一实施例中，在所述第一贯穿孔内形成字线结构的步骤之后还包括：去除在所述第一方向上位于所述第二贯穿孔两端的至少部分所述第一隔离柱，暴露出所述半导体柱；对暴露的所述半导体柱进行金属硅化处理，形成第一金属硅化物层及第二金属硅化物层。

11、在一实施例中，去除在所述第一方向上位于所述第二贯穿孔两端的至少部分所述第一隔离柱的步骤中，仅去除在所述第一方向上位于所述第二贯穿孔两端的部分所述第一隔离柱，保留覆盖所述字线结构侧壁的所述第一隔离柱作为隔离侧墙，所述半导体柱与所述隔离侧墙接触的区域作为第一源漏区及第二源漏区，所述第一源漏区与所述第一金属硅化物层相接触，所述第二源漏区与所述第二金属硅化物层相接触。

12、在一实施例中，去除在所述第一方向上位于所述第二贯穿孔两端的至少部分所述第一隔离柱的步骤中包括，分别形成第三贯穿孔及第四贯穿孔；对暴露的所述半导体柱进行金属硅化处理的步骤包括：在所述第三贯穿孔及所述第四贯穿孔内填充金属材料；进行金属硅化处理，以将与所述金属材料接触的所述半导体柱形成为所述第一金属硅化物层及所述第二金属硅化物层；去除所述金属材料。

13、在一实施例中，对暴露的所述半导体柱进行金属硅化处理的步骤之后还包括：在所述第三贯穿孔及所述第四贯穿孔内填充第三介质层。

14、在一实施例中，所述基底包括沿所述第一方向排布的晶体管区及电容区，所述半导体柱自所述晶体管区延伸至所述电容区，所述第一隔离柱在所述晶体管区贯穿沿所述第三方向排布的一列所述半导体柱；所述基底还包括第二隔离柱，所述第二隔离柱沿所述第三方向延伸，且多条所述第二隔离柱沿所述第二方向排布，在所述电容区，每一所述第二隔离柱贯穿沿所述第三方向排布的一列所述半导体柱，且所述半导体柱包围所述第二隔离柱的侧面；在所述第一贯穿孔内形成字线结构的步骤之后还包括：暴露所述电容区的所述半导体柱，并去除所述第二隔离柱，以在所述半导体柱上形成贯穿所述半导体柱的第五贯穿孔；形成下电极，所述下电极覆盖所述半导体柱表面，且覆盖所述第五贯穿孔侧壁；在所述下电极上形成介电层，并在所述介电层上形成上电极。

15、本公开实施例还提供一种半导体结构，包括：半导体柱，沿第一方向延伸，且多个所述半导体柱沿第二方向及第三方向阵列排布；字线结构，沿所述第三方向延伸，且多条所述字线沿所述第二方向排布，每一所述字线贯穿沿所述第三方向排布的一列所述半导体柱，且所述半导体柱覆盖所述字线结构所述第二方向上相对的两个侧面；隔离侧墙，所述隔离侧墙覆盖所述字线结构所述第一方向上的侧壁，且所述隔离侧墙贯穿所述半导体柱。

16、在一实施例中，在所述第一方向上，所述隔离侧墙对称设置在所述字线结构的两侧。

17、在一实施例中，所述半导体柱还包括第一金属硅化物层及第二金属硅化物层，所述半导体柱与所述隔离侧墙接触的区域作为第一源漏区及第二源漏区，所述第一源漏区与所述第一金属硅化物层相接触，所述第二源漏区与所述第二金属硅化物层相接触。

18、在一实施例中，所述半导体结构包括沿所述第一方向排布的晶体管区和电容区，所述字线结构和所述隔离侧墙位于所述晶体管区；所述半导体柱自所述晶体管区延伸至所述电容区，在所述电容区，所述半导体柱具有沿第三方向贯穿所述半导体柱的贯穿孔，所述电容区包括：下电极，覆盖所述半导体柱表面及所述贯穿孔侧壁；介电层，覆盖所述下电极；上电极，覆盖所述介电层。

19、在一实施例中，所述半导体结构还包括位线结构，所述位线结构沿第二方向延伸，且多条所述位线结构沿所述第三方向排布，每一条所述位线结构与沿所述第二方向排布的一行所述半导体柱连接。

20、本公开实施例提供的半导体结构及其制备方法利用第一隔离柱作为占位结构，在去除所述第一隔离柱后再形成字线结构，能够有效控制所述字线结构的轮廓形状，提高了半导体结构的可靠性。