半导体结构及其制备方法与流程

本申请涉及集成电路，特别是涉及一种半导体结构及其制备方法。

背景技术：

1、在晶体管等半导体器件中，电极层与有源层接触。但是，由于电极层的材料与有源层的材料不同，导致电极层与有源层之间的接触电阻过大，影响晶体管器件的正常使用。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有技术中的电极层与有源层之间的接触电阻过大的问题提供一种半导体结构及其制备方法。

2、为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种半导体结构，包括：

3、基底，包括间隔设置的第一电极以及第二电极，且所述基底具有沟槽，所述第一电极环绕所述沟槽的侧壁顶端设置，所述第二电极环绕所述沟槽的侧壁底端设置；

4、有源层，至少位于所述沟槽侧壁，且所述有源层接触所述第一电极以及所述第二电极，且所述有源层的材料与所述第一电极和/或所述第二电极的材料相同；

5、栅极结构，位于所述有源层表面，所述栅极结构包括栅极介质层和栅电极，所述栅极介质层位于所述有源层表面，所述栅电极至少覆盖所述栅极介质层的表面。

6、在其中一个实施例中，所述有源层的氧空位浓度与所述第一电极、所述第二电极的氧空位浓度均不同；其中，所述有源层的氧空位浓度低于所述第一电极、所述第二电极的氧空位浓度。

7、在其中一个实施例中，所述有源层与所述第一电极和/或所述第二电极的材料包括铟镓锌氧化物。

8、在其中一个实施例中，所述有源层由所述沟槽内延伸至所述第一电极的上表面。

9、在其中一个实施例中，所述第二电极至少包围所述沟槽的侧壁以及底部。

10、在其中一个实施例中，所述基底包括：

11、隔离介质层，位于所述第一电极以及所述第二电极之间，所述沟槽贯穿所述第一电极以及所述隔离介质层且延伸至所述第二电极。

12、本发明还提供了一种半导体结构的制备方法，包括：

13、提供基底，所述基底包括间隔设置的第一基础电极以及第二基础电极；

14、刻蚀所述第一基础电极以及所述第二基础电极，以于所述基底内形成沟槽，剩余的所述第一基础电极形成环绕所述沟槽的侧壁顶端的第一电极，剩余的所述第二基础电极形成环绕所述沟槽的侧壁底端的第二电极；

15、对形成所述沟槽的所述基底进行热退火处理；

16、进行热退火处理之后，至少于所述沟槽侧壁形成有源层，所述有源层的材料与所述第一电极和/或所述第二电极的材料相同；

17、于所述有源层表面形成栅极介质层；

18、于所述栅极介质层表面形成栅极电极层。

19、在其中一个实施例中，在缺氧条件下对形成所述沟槽的所述基底进行热退火处理；所述有源层的氧空位浓度与所述第一电极、所述第二电极的氧空位浓度均不同；其中，所述有源层的氧空位浓度低于所述第一电极、所述第二电极的氧空位浓度。

20、在其中一个实施例中，所述有源层与所述第一电极和/或所述第二电极的材料包括铟镓锌氧化物。

21、在其中一个实施例中，所述对形成有所述沟槽的所述基底进行热退火处理，包括：

22、加热所述基底至预设温度；

23、在预设时长内，维持所述基底处于所述预设温度。

24、在其中一个实施例中，所述预设温度的范围包括200℃-500℃。

25、在其中一个实施例中，所述预设时长的范围包括15s-3min。

26、在其中一个实施例中，所述进行热退火处理之后，于所述沟槽侧壁以及底部形成有源层形成有源层的同时，还于所述第一电极的上表面形成所述有源层。

27、在其中一个实施例中，所述刻蚀所述第一基础电极以及所述第二基础电极包括：

28、由所述第一基础电极的上表面刻蚀至所述第二基础电极的内部，以于所述基底内形成沟槽。

29、在其中一个实施例中，所述基底包括隔离介质材料层，所述隔离介质材料层位于所述第一基础电极以及所述第二基础电极之间；所述由所述第一基础电极的上表面刻蚀至所述第二基础电极的内部，包括：

30、依次刻蚀所述第一基础电极、所述隔离介质材料层以及所述第二基础电极，以形成所述沟槽。

31、本发明的半导体结构及其制备方法具有如下有益效果：

32、对具有第一电极和第二电极的基底退火处理后，在形成有源层时，有源层的材料与第一电极和/或第二电极的材料相同，避免了传统的电极层与有源层材料不同导致的接触电阻过大的问题。

技术特征：

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述有源层的氧空位浓度与所述第一电极、所述第二电极的氧空位浓度均不同；其中，所述有源层的氧空位浓度低于所述第一电极、所述第二电极的氧空位浓度。

3.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述有源层与所述第一电极和/或所述第二电极的材料包括铟镓锌氧化物。

4.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述有源层由所述沟槽内延伸至所述第一电极的上表面。

5.根据权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第二电极至少包围所述沟槽的侧壁以及底部。

6.根据权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述基底包括：

7.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在缺氧条件下对形成所述沟槽的所述基底进行热退火处理；所述有源层的氧空位浓度与所述第一电极、所述第二电极的氧空位浓度均不同；其中，所述有源层的氧空位浓度低于所述第一电极、所述第二电极的氧空位浓度。

9.根据权利要求7所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述有源层与所述第一电极和/或所述第二电极的材料包括铟镓锌氧化物。

10.根据权利要求7或8所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述对形成有所述沟槽的所述基底进行热退火处理，包括：

11.根据权利要求10所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述预设温度的范围包括200℃-500℃。

12.根据权利要求10所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述预设时长的范围包括15s-3min。

13.根据权利要求7所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述进行热退火处理之后，于所述沟槽侧壁以及底部形成有源层形成有源层的同时，还于所述第一电极的上表面形成所述有源层。

14.根据权利要求7所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述刻蚀所述第一基础电极以及所述第二基础电极包括：

15.根据权利要求14所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述基底包括隔离介质材料层，所述隔离介质材料层位于所述第一基础电极以及所述第二基础电极之间；所述由所述第一基础电极的上表面刻蚀至所述第二基础电极的内部，包括：

技术总结本发明涉及一种半导体结构及其制备方法。半导体结构包括：基底，包括间隔设置的第一电极以及第二电极，且基底具有沟槽，第一电极环绕沟槽侧壁顶端设置，第二电极环绕沟槽侧壁底端设置；有源层，至少位于沟槽侧壁，且有源层接触第一电极以及第二电极，且有源层的材料与第一电极和/或第二电极的材料相同；栅极结构，位于有源层表面，栅极结构包括栅极介质层和栅电极，栅极介质层位于有源层表面，栅电极至少覆盖栅极介质层的表面。对具有第一电极和第二电极的基底退火处理后形成有源层，有源层的材料与第一电极和/或第二电极的材料相同，避免了传统的电极层与有源层材料不同导致的接触电阻过大的问题。技术研发人员：李泽伦,薛兴坤,顾婷婷受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29