[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201810971377.X
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109273454B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 呂相林;楊永剛;張靜平;夏余平;宋冬門;王二偉;劉開源;李君
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/1157
• 分類號: H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 董琳

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供一襯底，所述襯底表面具有堆疊結構；

形成貫穿所述堆疊結構的溝道孔；

在所述溝道孔的內壁表面形成一材料層，所述材料層的厚度沿溝道孔底部至溝道孔頂部方向逐漸增大；

在所述材料層表面形成一親水性膜，所述親水性膜用于在后續對材料層進行濕法刻蝕時，刻蝕溶液接觸到所述親水性膜之后，不會直接與所述材料層表面接觸，更容易順著所述親水性膜流向所述溝道孔的底部，使得所述溝道孔的刻蝕溶液較多，刻蝕速率提高；

對所述材料層進行濕法刻蝕，至少部分去除所述溝道孔底部的材料層，暴露出溝道孔底部的襯底表面，保留所述溝道孔側壁表面部分厚度的材料層作為側墻；

形成側墻后，刻蝕所述溝道孔底部的襯底，形成位于襯底內的凹陷，所述側墻在刻蝕溝道孔底部的襯底過程中保護所述溝道孔的側壁。

2.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述材料層的最大厚度為最小厚度的1.5～2倍。

3.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，采用原子層沉積工藝形成所述材料層，且在形成所述材料層的過程中，襯底進行旋轉，將襯底的轉速設置為2000轉/秒～3500轉/秒。

4.根據權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在形成所述材料層的過程中，將沉積氣體自襯底上方噴向所述襯底。

5.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述親水性膜為水膜。

6.根據權利要求5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述水膜的形成方法包括：自襯底上方向晶圓表面噴水，同時襯底進行旋轉。

7.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，濕法刻蝕過程中，自襯底上方向襯底噴灑刻蝕溶液，同時襯底進行旋轉。

8.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕采用疏水性刻蝕溶液。

9.根據權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕過程中，所述襯底的轉速為500轉/秒～1000轉/秒。

10.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕過程中，所述溝道孔頂部的材料層的刻蝕速率與溝道孔底部的材料層的刻蝕速率比為(0.5～2)：1。

11.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述材料層的材料包括氧化硅、氮氧化硅、氮化硅中的至少一種。

12.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：去除所述溝道孔底部的材料層之后，刻蝕所述溝道孔底部的襯底；去除所述溝道孔側壁表面剩余的材料層；在所述溝道孔內形成溝道孔結構。

13.根據權利要求12所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述溝道孔結構包括：位于所述溝道孔底部的襯底表面的外延半導體層；覆蓋所述溝道孔側壁表面的功能側墻、覆蓋所述功能側墻以及半導體外延層的溝道層、以及位于所述溝道層表面填充滿所述溝道孔的溝道介質層。

14.一種半導體結構，其特征在于，采用權利要求1至13中任一項形成方法所形成，包括：

襯底，所述襯底表面具有堆疊結構；

貫穿所述堆疊結構的溝道孔；

位于所述溝道孔側壁表面的側墻，所述側墻的厚度沿溝道孔底部向上的方向逐漸增大。

15.根據權利要求14所述的半導體結構，其特征在于，所述側墻的最大厚度為最小厚度的1.5～2倍。

16.根據權利要求14所述的半導體結構，其特征在于，所述材料層的材料包括氧化硅、氮氧化硅、氮化硅中的至少一種。