一种半导体结构及其制作方法与流程

本公开实施例涉及半导体，特别涉及一种半导体结构及其制作方法。

背景技术：

1、存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。一般计算机系统使用的随机存取内存(random access memory，ram)可分为动态随机存取存储器(dynamic randomaccess memory，dram)与静态随机存取存储器(static random-access memory，sram)两种，动态随机存取存储器是计算机中常用的半导体存储器件，由许多重复的存储单元组成。

2、存储单元通常包括电容器和晶体管，晶体管的漏极与位线相连、源极与电容器相连，电容器包括电容接触结构和电容，存储单元的字线能够控制晶体管的沟道区的打开或关闭，进而通过位线读取存储在电容器中的数据信息，或者通过位线将数据信息写入到电容器中进行存储。

3、然而目前存在难以形成连成线的位线。

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作方法，至少可以降低形成连成线的位线的难度。

2、根据本公开一些实施例，本公开实施例一方面提供一种半导体结构，包括衬底，以及位于所述衬底上的间隔排列的有源层；多条位线，多条所述位线沿第一方向间隔排列，所述位线沿第二方向延伸，每条所述位线的第一部分覆盖所述有源层的侧面，每条所述位线的第二部分位于所述有源层内；所述第一方向与所述第二方向均平行于所述衬底的表面，且所述第一方向与所述第二方向相交。

3、在一些实施例中，所述第一部分包括间隔设置的沿所述第二方向延伸的两个第一导电结构，所述第二部分包括多个第二导电结构，多个所述第二导电结构位于所述有源层内，多个所述第二导电结构至少位于两个所述第一导电结构之间，且每个所述第二导电结构均与所述第一导电结构接触电连接。

4、在一些实施例中，多个所述第二导电结构沿所述位线的延伸方向连接成整体，贯穿所述有源层。

5、在一些实施例中，所述第二导电结构的材料包括金属硅化物，所述第一导电结构的材料包括导电金属。

6、在一些实施例中，在所述第一方向上，所述第一导电结构的厚度为1nm-3nm。

7、在一些实施例中，在垂直于所述衬底的平面上，所述第二导电结构投影与所述第一导电结构投影的重合部分的高度是所述第二导电结构投影高度的0.5～1倍。

8、根据本公开一些实施例，本公开实施例另一方面还提供一种半导体结构的制作方法，包括：提供基底，在所述基底中形成沿第一方向间隔排列的有源层；形成沿所述第一方向间隔排列的多条位线，所述位线沿第二方向延伸，每条所述位线的第一部分覆盖所述有源层的侧面，每条所述位线的第二部分位于所述有源层内；所述第一方向与所述第二方向均平行于所述基底的表面，且所述第一方向与所述第二方向相交。

9、在一些实施例中，形成多条所述位线的方法包括：形成沿所述第二方向延伸的多个第一导电结构，所述第一导电结构位于所述有源层沿所述第一方向间隔的侧面；形成多个第二导电结构，多个所述第二导电结构位于所述有源层内，所述第二导电结构至少位于两个所述第一导电结构之间，且与所述第一导电结构接触电连接。

10、在一些实施例中，形成所述第一导电结构的步骤包括：提供所述基底；图形化所述基底，以形成沿所述第一方向间隔排布的所述有源层；形成第一隔离层，所述第一隔离层位于相邻所述有源层之间，且所述第一隔离层的顶面低于所述有源层的顶面；在所述第一隔离层上方形成所述第一导电结构。

11、在一些实施例中，形成所述第一隔离层的步骤包括：在所述基底表面形成第一掩模层，刻蚀所述第一掩模层和所述基底，形成多条沿所述第二方向延伸的第一沟槽，所述第一沟槽位于相邻的所述有源层之间；在所述第一沟槽中填充满绝缘材料，去除部分所述绝缘材料，以在所述第一沟槽中形成所述第一隔离层。

12、在一些实施例中，在所述第一隔离层上方形成所述第一导电结构的步骤包括：形成第二掩模层，所述第二掩模层位于所述第一隔离层上方，且所述第二掩模层覆盖所述有源层的侧壁；去除部分所述第一隔离层以及位于所述第二掩模层下方的所述有源层的部分侧壁，形成第一凹槽；在所述第一凹槽中沉积第一导电材料，图形化所述第一导电材料，形成间隔排列的第一导电结构。

13、在一些实施例中，形成所述第二导电结构的步骤包括：刻蚀所述有源层，形成多条沿所述第一方向延伸的第二沟槽，所述第二沟槽的底面高于所述第一导电结构的顶面；在所述第二沟槽中形成第三掩模层，所述第三掩模层覆盖所述第二沟槽的侧壁；在所述第二沟槽的底部沉积第二导电材料，快速热处理以形成所述第二导电结构。

14、在一些实施例中，所述第二导电材料包括金属材料，在快速热处理过程中，所述金属材料向所述有源层中扩散形成金属硅化物，所述金属硅化物至少位于两个所述第一导电结构之间，以形成所述第二导电结构。

15、在一些实施例中，所述快速热处理的温度为400℃～800℃。

16、在一些实施例中，位于两个所述第一导电结构之间的多个所述第二导电结构相互连接，并沿所述第二方向贯穿所述有源层。

17、本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点：通过设置覆盖有源层侧面的位线的第一部分及位于有源层内的位线的第二部分可以将位线在第二方向连成一条线，从而可以实现位线读写功能，且可以降低形成位线的难度。

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，所述第一部分包括间隔设置的沿所述第二方向延伸的两个第一导电结构，所述第二部分包括多个第二导电结构，多个所述第二导电结构位于所述有源层内，多个所述第二导电结构至少位于两个所述第一导电结构之间，且每个所述第二导电结构均与所述第一导电结构接触电连接。

3.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，多个所述第二导电结构沿所述位线的延伸方向连接成整体，贯穿所述有源层。

4.根据权利要求2或3所述的半导体结构，其特征在于，所述第二导电结构的材料包括金属硅化物，所述第一导电结构的材料包括导电金属。

5.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，在所述第一方向上，所述第一导电结构的厚度为1nm-3nm。

6.根据权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，在垂直于所述衬底的平面上，所述第二导电结构投影与所述第一导电结构投影的重合部分的高度是所述第二导电结构投影高度的0.5～1倍。

7.一种半导体结构的制作方法，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作方法，其特征在于，形成多条所述位线的方法包括：

9.根据权利要求8所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，形成所述第一导电结构的步骤包括：

10.根据权利要求9所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，形成所述第一隔离层的步骤包括：在所述基底表面形成第一掩模层，刻蚀所述第一掩模层和所述基底，形成多条沿所述第二方向延伸的第一沟槽，所述第一沟槽位于相邻的所述有源层之间；

11.根据权利要求10所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，在所述第一隔离层上方形成所述第一导电结构的步骤包括：

12.根据权利要求11所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，形成所述第二导电结构的步骤包括：

13.根据权利要求11所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第二导电材料包括金属材料，在快速热处理过程中，所述金属材料向所述有源层中扩散形成金属硅化物，所述金属硅化物至少位于两个所述第一导电结构之间，以形成所述第二导电结构。

14.根据权利要求12所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述快速热处理的温度为400℃～800℃。

15.根据权利要求8所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，位于两个所述第一导电结构之间的多个所述第二导电结构相互连接，并沿所述第二方向贯穿所述有源层。

技术总结
本公开实施例涉及半导体领域，提供一种半导体结构及其制作方法，其中，半导体结构包括：衬底，以及位于衬底上的间隔排列的有源层；多条位线，多条位线沿第一方向间隔排列，位线沿第二方向延伸，每条位线的第一部分覆盖有源层的侧面，每条位线的第二部分位于有源层内；第一方向与第二方向均平行于衬底的表面，且第一方向与第二方向相交。可以提高半导体结构的可靠性。

技术研发人员：邵光速,肖德元,邱云松
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：2024/1/15