一种半导体存储器的制备方法与流程

本发明涉及半导体，特别涉及一种半导体存储器的制备方法。

背景技术：

1、随着各种电子产品朝小型化发展的趋势，半导体器件的设计也必须符合高积集度及高密度的要求。对于具备凹入式栅极结构的动态随机存取存储器(dynamicrandomaccess memory，dram)而言，由于其可以在相同的半导体衬底内获得更长的载子通道长度，以减少电容结构的漏电情形产生，因此在目前主流发展趋势下，其已逐渐取代仅具备平面栅极结构的动态随机存取记忆体。一般来说，具备凹入式栅极结构的动态随机存取存储器是由数目庞大的存储单元(memory cell)聚集形成阵列区，用来存储信息，而每一个存储单元可由晶体管组件与电容器组件串联组成，以接收来自字线(wordline，wl)及位线(bitline，bl)的电压信息。因应产品需求，所述阵列区中的存储单元密度须持续提升，造成相关制作工艺与设计上的困难度与复杂度不断增加。因此，现有技术或结构还待进一步改良以有效提升相关存储器件的效能及可靠度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体存储器的制备方法，以解决现有技术中去除第一区和第二区上的第一掩膜层时导致第一区上支撑堆叠层的顶部发生损耗，进而引起支撑堆叠层倾倒，降低电容器的稳定性、存储器件的效能及可靠度的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种半导体存储器的制备方法，至少可以包括：

3、提供衬底结构，所述衬底结构包括第一区和第二区；

4、在所述衬底结构上形成具有通孔的堆叠结构层，所述堆叠结构层至下而上包括层叠设置的支撑堆叠层和第一硬掩膜层，所述通孔贯穿所述堆叠结构层；

5、在所述通孔内形成下电极；

6、移除部分的所述支撑堆叠层和部分的所述第一硬掩模层；

7、移除剩余的所述第一硬掩模层，以暴露出所述支撑堆叠层。

8、在其中一些可选的示例中，所述支撑堆叠层包括自下而上依次层叠的第一牺牲层、第一支撑层、第二牺牲层和第二支撑层。

9、在其中一些可选的示例中，在所述通孔内形成下电极的步骤包括：

10、在所述第一硬掩膜层上和所述第一区中的所述堆叠结构层的侧壁以及所述衬底结构上形成导电材料层；

11、去除部分高度的所述导电材料层并露出所述第一硬掩膜层的顶面和侧壁以形成所述下电极，所述下电极的顶面低于所述支撑堆叠层的顶面。

12、在其中一些可选的示例中，所述下电极的上端与下端之间的距离不高于所述第二支撑层的上表面与底表面之间的距离。

13、在其中一些可选的示例中，所述移除部分的所述支撑堆叠层和部分的所述第一硬掩模层还包括：

14、在所述第一硬掩模层上形成第二硬掩膜层；以及，

15、在所述第二硬掩膜层上形成具有开口的光阻层，所述开口露出所述第一区中的第二硬掩膜层的部分顶面。

16、在其中一些可选的示例中，所述移除部分的所述支撑堆叠层和部分的所述第一硬掩模层还包括：

17、以所述光阻层为掩膜，去除与开口对应的所述第一硬掩模层和所述支撑结构中的所述第一支撑层和所述第二支撑层。

18、在其中一些可选的示例中，所述移除部分的所述支撑堆叠层和部分的所述第一硬掩模层还包括：

19、去除所述第一区和所述第二区中所述堆叠结构层中的第二牺牲层和第一牺牲层。

20、在其中一些可选的示例中，所述堆叠结构层至下而上包括层叠设置的支撑堆叠层和第一硬掩膜层，还包括：

21、所述第一区的所述支撑堆叠层和所述第二区的所述支撑堆叠层的顶面齐平，所述第一区的所述第一硬掩模层的顶面低于所述第二区的所述第一硬掩模层的顶面。

22、在其中一些可选的示例中，在移除剩余的所述第一硬掩模层后，所述导体存储器的制备方法还包括：

23、形成介电层位于所述下电极上，形成上电极位于所述介电层上。

24、与现有技术相比，本发明提供的技术方案至少具有如下有益效果之一：

25、本发明提供的半导体存储器的制备方法，包括：提供衬底结构，包括第一区和第二区，在所述衬底结构上形成具有通孔的堆叠结构层，所述堆叠结构层至下而上包括层叠设置的支撑堆叠层和第一硬掩膜层，所述通孔贯穿所述堆叠结构层，在所述通孔内形成下电极，移除部分的所述支撑堆叠层和部分的所述第一硬掩模层，移除剩余的所述第一硬掩模层，以暴露出所述支撑堆叠层。

26、本发明中，由于第一硬掩膜层是在所述支撑堆叠层中的第一牺牲层和第二牺牲层去除之后再去除，因此所述支撑堆叠层在所述第一硬掩膜层的保护下，不会在所述第一牺牲层和第二牺牲层的去除过程中发生顶部损耗，进而避免了支撑堆叠层发生倾倒的问题，即提高了电容器的稳定性、存储器件的效能及可靠度。

技术特征：

1.一种半导体存储器的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体存储器的制备方法，其特征在于，所述支撑堆叠层包括自下而上依次层叠的第一牺牲层、第一支撑层、第二牺牲层和第二支撑层。

3.如权利要求2所述的半导体存储器的制备方法，其特征在于，在所述通孔内形成下电极的步骤包括：

4.如权利要求3所述的半导体存储器的制备方法，其特征在于，所述下电极的上端与下端之间的距离不高于所述第二支撑层的上表面与底表面之间的距离。

5.如权利要求2所述的半导体存储器的制备方法，其特征在于，所述移除部分的所述支撑堆叠层和部分的所述第一硬掩模层还包括：

6.如权利要求5所述的半导体存储器的制备方法，其特征在于，所述移除部分的所述支撑堆叠层和部分的所述第一硬掩模层还包括：

7.如权利要求5所述的半导体存储器的制备方法，其特征在于，所述移除部分的所述支撑堆叠层和部分的所述第一硬掩模层还包括：

8.如权利要求6所述的半导体存储器的制备方法，其特征在于，所述堆叠结构层至下而上包括层叠设置的支撑堆叠层和第一硬掩膜层，还包括：

9.如权利要求1所述的半导体存储器的制备方法，其特征在于，移除剩余的所述第一硬掩模层后，还包括：

技术总结
本发明提供了一种半导体存储器的制备方法，应用于半导体技术领域。在本发明中，先形成具有通孔的堆叠结构层，然后在所述通孔内形成下电极，并移除部分的所述支撑堆叠层和部分的所述第一硬掩模层，之后再移除剩余的所述第一硬掩模层，以暴露出所述支撑堆叠层，显然，由于本发明中的第一硬掩膜层是在所述支撑堆叠层中的第一牺牲层和第二牺牲层去除之后再去除，因此所述支撑堆叠层在所述第一硬掩膜层的保护下，避免了在所述第一牺牲层和第二牺牲层的去除过程中发生顶部损耗，进而避免了支撑堆叠层发生倾倒的问题，即提高了电容器的稳定性、存储器件的效能及可靠度。

技术研发人员：周阳,陈炫彤,彭建邦
受保护的技术使用者：福建省晋华集成电路有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18