CN114725018B - 存储器及其制备方法 - Google Patents
存储器及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114725018B CN114725018B CN202110004478.1A CN202110004478A CN114725018B CN 114725018 B CN114725018 B CN 114725018B CN 202110004478 A CN202110004478 A CN 202110004478A CN 114725018 B CN114725018 B CN 114725018B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- bit line
- sacrificial
- substrate
- line isolation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 113
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 108
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 claims abstract description 72
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims abstract description 54
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 61
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 48
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 29
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 25
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 19
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 13
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 9
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 9
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 8
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 4
- 229910007264 Si2H6 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 3
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 3
- 229910003818 SiH2Cl2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000002147 dimethylamino group Chemical group [H]C([H])([H])N(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- -1 boron ions Chemical class 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 2
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical group [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
本发明提供一种存储器及其制备方法，涉及半导体技术领域，该存储器的制备方法包括：提供基底；在相邻的位线隔离墙之间形成多个间隔排布的牺牲柱；在牺牲柱表面形成补充层；对补充层进行离子注入；对补充层进行刻蚀；在相邻的牺牲柱之间形成绝缘柱；去除牺牲柱和剩余补充层；在每个接触孔中形成节点接触柱塞。本发明实施例的存储器的制备方法，形成节点接触柱塞的材料更容易进入到接触孔中，并填充满整个接触孔，进而使得制备形成的节点接触柱塞的结构完整，提升存储器的性能。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种存储器及其制备方法。
背景技术
动态随机存储器(dynamic random access memory，简称DRAM)是一种高速地、随机地写入和读取数据的半导体存储器，被广泛地应用到数据存储设备或装置中。
动态随机存储器一般包括多个带状结构的有源区，各有源区的两端形成节点接触区，各有源区的中间区域形成位线接触区，各有源区中，位线接触区和每个节点接触区之间设置一个栅极，如此，在各有源区上形成两个埋栅结构的MOSFET(英文名称为Metal OxideEmiconductor Field Effect Transistor，中文名称为金属氧化物场效应晶体管)。进一步，节点接触区连接电容器，电容器和节点接触区之间通过节点接触柱塞连接。
然而，在节点接触柱塞的制备过程中，形成的节点接触柱塞结构不完整，影响存储器的存储性能。
发明内容
鉴于上述问题，本发明实施例提供一种存储器以及存储器的制备方法，用于提成存储器的存储性能。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明实施例的第一方面提供一种存储器的制备方法，其包括如下步骤：提供基底，所述基底上设置有多个相互平行的位线隔离墙；在相邻的所述位线隔离墙之间形成多个间隔排列的牺牲柱；在所述牺牲柱表面形成补充层，所述补充层至少覆盖所述牺牲柱之间相对的侧面；对所述补充层进行离子注入，使所述补充层的离子浓度从所述补充层的顶部至底部减小；对所述补充层进行刻蚀，使剩余所述补充层的厚度从剩余所述补充层顶部至底部减小；在相邻的所述牺牲柱之间形成绝缘柱，所述绝缘柱的侧面与所述位线隔离墙以及剩余所述补充层接触；去除所述牺牲柱和剩余所述补充层，使所述绝缘柱与所述位线隔离墙共同围成多个接触孔；在所述接触孔中形成节点接触柱塞。
在一些实施方式中，对所述补充层进行离子注入的步骤包括：在所述补充层上形成覆盖所述补充层的顶部和侧面的光刻胶层；至少进行一次回刻注入过程，每次所述回刻注入过程包括：从所述补充层的顶部至底部的方向回刻部分所述光刻胶层，以暴露出所述补充层的顶部和部分侧面，以及从所述补充层的顶部至底部的方向对暴露出的所述补充层进行离子注入，每次回刻前位于所述补充层的侧面上的所述光刻胶层高度大于每次回刻后位于所述补充层的侧面上的所述光刻胶层高度；去除剩余所述光刻胶层。
在一些实施方式中，至少进行一次所述回刻注入过程包括进行两次所述回刻注入过程，其中，第一次回刻所述光刻胶层后，保留的所述光刻胶层位于所述补充层侧面上的高度为所述牺牲柱的高度的2/3；第二次回刻所述光刻胶层后，保留的所述光刻胶层位于所述补充层侧面上的高度为所述牺牲柱的高度的1/3。
在一些实施方式中，从所述补充层的顶部至底部的方向对暴露出的所述补充层进行离子注入时，所述离子为磷或者硼。
在一些实施方式中，去除剩余所述光刻胶层时采用氧等离子体刻蚀去除。
在一些实施方式中，对所述补充层进行刻蚀时，采用的刻蚀液为NH4OH溶液、KOH溶液中的一种。
在一些实施方式中，在去除所述牺牲柱和剩余所述补充层之后，且在所述接触孔中形成所述节点接触柱塞的步骤之前，所述制备方法还包括：刻蚀所述绝缘柱的侧壁，以使暴露在所述接触孔中的所述绝缘柱的侧壁为竖直或倾斜的平面。
在一些实施方式中，刻蚀所述绝缘柱的侧壁时采用干法刻蚀法。
在一些实施方式中，采用干法刻蚀法刻蚀所述绝缘柱的侧壁，采用的等离子体为SF6、CF4、O2、Ar中的一种。
在一些实施方式中，所述在相邻的所述位线隔离墙之间形成多个间隔排列的牺牲柱的步骤包括：形成覆盖所述位线隔离墙并填充所述位线隔离墙之间间隙的牺牲层；在所述牺牲层上形成掩膜层，所述掩膜层包括互相平行的多个条形图案，所述条形图案的延伸方向与所述位线隔离墙的延伸方向在所述基底上的投影相交；以具有所述条形图案的所述掩膜层刻蚀位于所述位线隔离墙之间间隙中的所述牺牲层，以在所述位线隔离墙之间形成孔洞，所述孔洞底部暴露出所述基底；去除所述掩膜层；去除所述位线隔离墙顶部表面的所述牺牲层，保留所述位线隔离墙之间间隙中的剩余所述牺牲层，以形成所述牺牲柱。
在一些实施方式中，形成覆盖所述位线隔离墙并填充所述位线隔离墙之间间隙的牺牲层的步骤包括：采用旋转涂覆法，在所述位线隔离墙之间间隙内以及所述位线隔离墙远离所述基底的表面形成氧化硅材料；对所述氧化硅材料进行固化处理；对固化的所述氧化硅材料进行抛光处理，以形成牺牲层。
在一些实施方式中，在所述牺牲柱表面形成补充层的步骤包括：采用低压化学气相沉积法，在所述牺牲柱表面、所述孔洞内和所述位线隔离墙表面沉积多晶硅材料，以形成所述补充层。
在一些实施方式中，采用低压化学气相沉积法沉积所述多晶硅材料时，反应温度在380℃-500℃之间，反应气压在1Torr-3Torr之间，使用的反应气体为H3SiN(C3H7)2、Si2H6、SiH[N(CH3)2]3中的一种。
在一些实施方式中，所述补充层的厚度D在1/4L-1/3L之间，其中，L为所述位线隔离墙之间间隙内相邻两个所述牺牲柱的底部侧壁之间的最小距离。
在一些实施方式中，在相邻的所述牺牲柱之间形成绝缘柱的步骤包括：在所述位线隔离墙之间间隙内且每相邻的两个所述牺牲柱之间形成氮化硅层，所述氮化硅层覆盖所述位线隔离墙的表面、所述牺牲柱上的所述补充层的表面以及填充在所述孔洞中；刻蚀去除部分所述氮化硅层，保留所述孔洞中的所述氮化硅层，以形成所述绝缘柱。
在一些实施方式中，采用低压化学气相沉积法、原子沉积法中的一种方式，在所述位线隔离墙之间间隙内且每相邻的两个所述牺牲柱之间形成氮化硅层。
在一些实施方式中，采用低压化学气相沉积法在所述位线隔离墙之间间隙内且每相邻的两个所述牺牲柱之间形成氮化硅层时，使用的反应气体为SiH4、SiH2Cl2中的一种。
在一些实施方式中，采用原子沉积法在所述位线隔离墙之间间隙内且每相邻的两个所述牺牲柱之间形成氮化硅层时，使用的反应气体为N2和H2的混合气体、NH3中的一种。
本发明实施例的第二方面提供一种存储器，其包括基底，所述基底上设置有多个相互平行的位线隔离墙，相邻的所述位线隔离墙之间设置有多个间隔排布的节点接触柱塞，以及隔离相邻的所述节点接触柱塞的绝缘柱，所述节点接触柱塞远离所述基底的一端等于或大于所述节点接触柱塞靠近所述基底的一端。
在一些实施方式中，所述节点接触柱塞与所述绝缘柱接触的侧壁为竖直或倾斜的平面。
本发明实施例的存储器的制备方法，基底上设置有多个相互平行的位线隔离墙，相邻的位线隔离墙之间形成多个间隔排布的牺牲柱，牺牲柱的表面形成补充层，对补充层进行离子注入和刻蚀后，剩余补充层的厚度从剩余补充层顶部至底部减小，这使得相邻的牺牲柱在设置补充层之后，相邻牺牲柱上的补充层之间的距离由远离基底区域向靠近基底区域逐渐增大，填充在相邻的牺牲柱上补充层之间的绝缘柱在平行位线隔离墙的方向上，绝缘柱的尺寸由远离基底的区域向靠近基底的区域逐渐增大，之后，在去除牺牲柱和牺牲柱上的补充层后，相邻的绝缘柱之间形成的接触孔的孔口尺寸大于孔底的尺寸，如此，相邻的绝缘柱之间形成节点接触柱塞时，形成节点接触柱塞的材料更容易进入到接触孔中，并填充满整个接触孔，从而使得制备形成的节点接触柱塞的结构完整，存储器的性能提升。
本发明实施例所提供的存储器中，基底上的相邻两个位线隔离墙之间设置多个间隔排布的节点接触柱塞和隔离相邻的节点接触柱塞的绝缘柱，节点接触柱塞远离基底的一端大于节点接触柱塞靠近基底的一端，节点接触柱塞的这种形状能够使得节点接触柱塞的结构完整，存储器的性能得到提升。
除了上面所描述的本发明实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本发明实施例提供的存储器及其制备方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为相关技术中存储器的结构参考图一；
图1b为相关技术中存储器的结构参考图二；
图2为本实施例的存储器的制备方法的流程图；
图3a为本实施例基底上设置位线隔离墙后的结构示意图；
图3b为图3a在AA线位置断开后的立体结构示意图；
图3c为图3b的正视图；
图3d为本实施例的位线隔离墙的制备流程图；
图4a为本实施例的基底上设置氧化硅层后的结构示意图一；
图4b为本实施例的基底上设置氧化硅层后的结构示意图二；
图4c为本实施例的基底上设置氧化硅层后的结构示意图三；
图5为本实施例的基底上的氧化硅层上设置掩膜层后的结构示意图；
图6a为本实施例的基底上设置牺牲柱的结构示意图一；
图6b为本实施例的基底上设置牺牲柱的结构示意图二；
图6c为图6b在BB线位置的断面图；
图6d为本实施例的牺牲柱的制备流程图一；
图6e为本实施例的牺牲柱的制备流程图二；
图6f为本实施例的氧化硅层的制备流程图；
图7为图6c图的牺牲柱上形成补充层的结构示意图；
图8a为图7中补充层上的光刻胶回刻掉牺牲柱的1/3的结构示意图；
图8b为图8a中补充层第一次注入离子后的结构示意图；
图8c为图8b中补充层上的光刻胶回刻掉牺牲柱的2/3的结构示意图；
图8d为图8c中补充层第二次注入离子后的结构示意图；
图8e为图8d中补充层上的光刻胶全部去除后的结构示意图；
图8f为本实施例中对补充层进行离子注入的制备流程图；
图9为对图8e中补充层进行选择性刻蚀后的结构示意图；
图10a为在图9中形成的接触孔中形成氮化硅层后的结构示意图；
图10b为回刻部分图10a中氮化硅后的结构示意图；
图10c为本实施例中绝缘柱的制备流程图；
图11a为去除图10b中牺牲柱和补充层后的结构示意图；
图11b为对图11a中绝缘柱刻蚀后的结构示意图；
图12为在图11b中相邻两个的绝缘之间形成节点接触柱塞后的结构视图。
附图标记：
100：基底； 101：节点接触区；
102：有源区； 103：位线接触区；
200：位线隔离墙； 201：沟槽；
202：位线接触柱塞； 203：位线；
300：牺牲柱； 301：补充层；
302：牺牲层； 303：掩膜层；
304：条形图案； 305：孔洞；
306：光刻胶层； 400：绝缘柱；
401：接触孔； 402：氮化硅层；
500：节点接触柱塞。
具体实施方式
在相关技术中，存储器一般采用如下方法制备，该制备方法包括如下步骤：先在基底上形成多个相互平行的位线隔离墙，相邻两个位线隔离墙之间形成的沟槽暴露基底上的节点接触区；然后在每个沟槽内的各节点接触区上各形成一个牺牲柱，此步骤形成的结构如图1a所示，基底100上设置有多个位线隔离墙200，每相邻的两个位线隔离墙200形成沟槽201，基底100中的节点接触区暴露在沟槽201中；之后在每个沟槽201内的每相邻两个牺牲柱300之间形成绝缘柱；之后去除牺牲柱300，以在每个沟槽201内的每相邻两个绝缘柱之间形成暴露基底100内对应一个节点接触区的接触孔，再之后在每个接触孔中形成与该接触孔中暴露的节点接触区接触的节点接触柱塞，每个节点接触柱塞上形成有与该节点接触柱塞接触的电容器。
在上述存储器的制备方法中，在每个沟槽201内的各节点接触区上各形成一个牺牲柱300的步骤包括：首先，在每个沟槽201内形成氧化硅层302，氧化硅层302覆盖各位线隔离墙200的侧面以及远离基底100的表面；然后，在氧化硅层302上形成掩膜层303，掩膜层303包括多个平行设置的条形图案304，条形图案304的延伸方向与位线隔离墙200的延伸方向在基底上的投影相交，此步形成的结构如图1b所示；接下来，以具有条形图案304的掩膜版303刻蚀位于位线隔离墙200之间的氧化硅层302，去除掩膜层303以及去除位线隔离墙200远离基底100表面上的氧化硅层302，保留沟槽201中的氧化硅层302，以形成位于沟槽201内的牺牲柱300。
然而，本申请的发明人发现，采用上述存储器的制备方法制作出的存储器中，节点接触柱塞结构不完整，出现这种问题的原因在于：在以具有条形图案304的掩膜版303刻蚀位线隔离墙200之间的氧化硅层302时，刻蚀液不仅会去除掉条形图案304与位线隔离墙200交错位置处的氧化硅层302，而且刻蚀液也会对沟槽201内被掩膜层303覆盖的氧化硅层302进行刻蚀，且刻蚀液对沟槽201内被掩膜层303覆盖的氧化硅层302的刻蚀速率，小于刻蚀液对沟槽201内暴露在条形图案304内氧化硅层302的刻蚀速率，使得沟槽201内被掩膜层303覆盖的氧化硅层302所形成的牺牲柱300中，牺牲柱300的截面尺寸(以垂直基底100且平行沟槽201延伸方向的平面为截面)从远离基底100到靠近基底100逐渐增大，进而使得后续在沟槽201内每相邻的两个牺牲柱300之间形成的绝缘柱400中，绝缘柱400的截面尺寸从远离基底100到靠近基底100逐渐减小。因此，在后续去除牺牲柱300后，在每个沟槽201内且每相邻两个绝缘柱400之间形成的接触孔中，接触孔的孔径尺寸从远离基底100到靠近基底100逐渐增大，也即，接触孔的孔口尺寸小于孔底的尺寸，使得在接触孔中形成与接触孔中节点接触区接触的节点接触柱塞时，形成节点接触柱塞的材料不容易进入到接触孔中，导致形成节点接触柱塞的材料无法填充满整个接触孔的概率增大，进而导致形成的节点接触柱塞的结构不完整有缺失，而节点接触柱塞的结构不完整会降低存储器的性能。
为此，本发明实施例提出一种存储器的制备方法，在该制备方法中，通过在牺牲柱上形成补充层，该补充层的离子浓度从远离基底的区域到靠近基底的区域补充层的离子浓度逐渐减小，并对该补充层进行刻蚀，使得补充层的厚度从远离基底的区域到靠近基底的区域逐渐减小，之后在每相邻两个位线隔离墙之间间隙内的相邻两个牺牲柱之间形成的绝缘柱，绝缘柱的截面尺寸从远离基底到靠近基底逐渐增大，使得去除牺牲柱和补充层形成的接触孔中，接触孔的孔径尺寸从远离基底到靠近基底逐渐减小，也即，接触孔的孔口尺寸大于孔底的尺寸，这使得之后在接触孔中形成与接触孔中节点接触区接触的节点接触柱塞时，形成节点接触柱塞的材料更容易进入到接触孔中，从而使得形成的节点接触柱塞的结构完整无缺失，进而提高存储器的性能。
为了使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
本实施例提供了一种存储器的制备方法，用于制备存储器，例如用于制备动态随机存储器。请参阅图2，该制备方法包括如下步骤：
步骤S1：提供基底，该基底的结构如图3a所示，基底100上设置有多个相互平行的位线隔离墙200，相邻的位线隔离墙200之间形成暴露出基底100中的节点接触区101的沟槽201。
步骤S2：在相邻的位线隔离墙200之间形成多个间隔排布的牺牲柱，也即，在每个沟槽201内的各节点接触区101上各形成一个牺牲柱，此步骤形成的结构如图6a、图6b和图6c所示，每个牺牲柱300形成在对应的一个节点接触区101上，即牺牲柱300与节点接触区101一一对应，且与对应的节点接触区101接触。
步骤S3：在每个牺牲柱300的表面形成补充层，此步骤形成的结构如图7示，补充层301至少覆盖牺牲柱300之间相对的侧面，也即，补充层301至少多个覆盖牺牲柱300的侧面，例如，补充层301覆盖牺牲柱300的顶面和侧面。
步骤S4：对补充层301进行离子注入，使补充层301的离子浓度从补充层301的顶部至底部减小，此步骤形成的结构如图8e所示，其中，图8e中的“+”代表离子，“+”的浓度从图8e示出的补充层301的顶部到底部逐渐减小。
步骤S5：对补充层301进行刻蚀，使剩余补充层301的厚度从剩余补充层301顶部至底部减小，也即，剩余补充层301中靠近基底100的区域的补充层301的厚度小于补充层301中远离基底100的区域的补充层301的厚度，此步骤形成的结构如图9所示，补充层301的厚度指补充层301在图9示出的X方向的尺寸。
步骤S6：在每个沟槽201内且每相邻的两个牺牲柱300之间形成绝缘柱400，绝缘柱400的侧面与该绝缘柱400相邻的两个牺牲柱300上的剩余补充层301接触，且与位线隔离墙200接触，此步骤形成的结构如图10b所示，绝缘柱400和牺牲柱300间隔设置，绝缘柱400的侧面和牺牲柱300的侧面之间由补充层301隔离。
步骤S7：去除牺牲柱300和剩余补充层301，以在沟槽201内且位于该沟槽201内的每相邻的绝缘柱400之间形成接触孔401，也即，使得绝缘柱400与位线隔离墙200共同围成多个接触孔401，每个接触孔401暴露出基底100中对应的一个节点接触区101，此步骤形成的结构如图11a所示，每相邻的绝缘柱400之间形成接触孔401，在同一沟槽201内可以形成多个接触孔401，且同一沟槽201内的多个接触孔401与暴露在该沟槽201内的多个节点接触区101一一对应设置。
步骤S8：在每个接触孔401中形成与对应的节点接触区101接触的节点接触柱塞500，此步骤形成的结构如图12所示，节点接触柱塞500形成在接触孔401内，并与暴露在该接触孔401内的节点接触区101接触；或者说，在同一沟槽201内，每相邻的绝缘柱400之间设置有节点接触柱塞500，也即，节点接触柱塞500与绝缘柱400间隔设置。
在每个接触孔401中形成与对应的节点接触区101接触的节点接触柱塞500之后，还可以在每个节点接触柱塞500上形成电容器(图中未示出)。其中，电容器用于存储电荷，而节点接触柱塞500用于将节点接触区101与电容器电连接。
在本发明实施例提供的存储器的制备方法中，基底100上设置有多个相互平行的位线隔离墙200，相邻的位线隔离墙200之间形成多个间隔排布的牺牲柱300，牺牲柱300的表面形成补充层301，对补充层301进行离子注入和刻蚀后，剩余补充层301的厚度从剩余补充层301顶部至底部减小，这使得相邻两个牺牲柱300在设置补充层301后，相邻牺牲柱300上的补充层301之间的距离由远离基底100的区域向靠近基底100的区域逐渐增大，进填充在沟槽201中相邻两个牺牲柱300上补充层301之间的绝缘柱400在平行位线隔离墙200的方向上，绝缘柱400的尺寸由远离基底100的区域向靠近基底100的区域逐渐增大，之后，在去除牺牲柱300和牺牲柱300上的补充层301后，每个沟槽201内相邻两个绝缘柱400之间形成的接触孔401的孔口尺寸大于孔底的尺寸，如此，在沟槽201内每相邻两个绝缘柱400之间形成节点接触柱塞500时，形成节点接触柱塞500的材料更容易进入到接触孔401中，并填充满整个接触孔401，使得制备形成的节点接触柱塞500的结构完整，存储器的性能提升。
此外，由于沟槽201内相邻两个绝缘柱400之间形成的接触孔401的孔口尺寸大于孔底的尺寸，与相关技术中接触孔401的孔口尺寸小于孔底的尺寸相比，形成节点接触柱塞500的材料填充接触孔401的速度更快，从而提高了制备节点接触柱塞500的效率。
在上述存储器的制备方法中，如图3d所示，基底100可以采用如下方法制备：
步骤S11：提供基底100，基底100可以采用硅或锗等材料制备，基底100可以为圆形或方形的板状结构，如图3a所示，基底100为方形板状结构。
步骤S12：在基底100内形成采用第一隔离部(图中未示出)隔离的多列有源区102，每列有源区102包括多个有源区102，如图3a所示，多个有源区102位于基底100中，且每个有源区102的部分区域，如中间区域被位于其上方的位线隔离墙200覆盖。第一隔离部例如是采用浅沟槽隔离结构(STI)法，在形成于基底100上的凹槽内填充二氧化硅的材料制备得到，第一隔离部用于隔离相邻的有源区102。
步骤S13：在每个有源区102上形成节点接触区101、栅极以及位线接触区103，此步骤形成的结构如图3a所示，其中，栅极位于有源区102上的节点接触区101和位线接触区103之间，且同一个有源区102上的栅极、位线接触区103和节点接触区101形成薄膜结构的晶体管。
在上述步骤S13中，节点接触区101和位线接触区103可以采用如下方法制备：首先，可以在由硅材料制备的基底100内掺杂硼离子，以在基底100内形成P型半导体的有源区102，之后通过向P型半导体的有源区102注入例如磷离子的掺杂离子，形成位于有源区102内的N型半导体的节点接触区101和位线接触区103。
栅极可以采用如下方法制备：首先在有源区102内形成栅极槽，之后在栅极槽内依次沉积栅极氧化物层、栅极隔离层以及栅极金属层，栅极氧化物层、栅极隔离层和栅极金属层构成栅极。其中，栅极氧化物层例如为二氧化硅，栅极隔离层的材料包括但不限于金属氮化物，例如氮化钛或氮化钽，栅极金属层的材料包括但不限于金属或金属合金，例如钨、铝、铜及其合金。
在上述实施例中，形成在基底100内的各有源区102可以排列成多列，每列包括多个有源区102，同时，形成在基底100内的有源区102还可以排列成多行，每行包括多个有源区102，即形成在基底100内的各有源区102可以呈阵列排布，形成多行和多列有源区102。其中，每行有源区102延伸方向上的第一隔离部内设置有导电部，且每行有源区102中各有源区102上的栅极，以及该行有源区102延伸方向上的第一隔离部内设置的各导电部可以共同形成字线。
步骤S14：在每个位线接触区103上形成位线接触柱塞202，每个位线接触柱塞202与对应的一个位线接触区103接触；以及在位于同一列的多个有源区102中，每相邻两个有源区102的位线接触区103之间形成第二隔离部(图中未示出)，第二隔离部用于隔离与其相邻的两个位线接触柱塞202。此步骤形成的结构如图3b和3c所示，位线接触柱塞202与位线接触区103电性连接，位线接触柱塞202可以由掺杂多晶硅、金属制备。
步骤S15：在位于同一列的各有源区102上的位线接触柱塞202上、以及位于该列中各第二隔离部上形成位线203，以使位线203同时与位于同一列的各位线接触柱塞202接触，此步骤形成的结构如图3b和3c所示，每个位线203与位于同一行的多个位线接触柱塞202电性连接，位线203可以由钨、钛和/或氮化钛等材料制备。
步骤S16：在每个位线203上形成位线隔离墙200，这些位线隔离墙200形成在基底100上，且这些位线隔离墙200相互平行。每个位线隔离墙200覆盖位线203的表面和位线接触柱塞202的侧面；相邻两个位线隔离墙200之间形成沟槽201，基底100上的各节点接触区10暴露在各沟槽201内。此步骤形成的结构如图3b和3c所示，每个位线203与位于同一行的多个位线接触柱塞202电性连接，位线隔离墙200可以由氮化硅制备。
在上述存储器的制备方法中，如图6d所示，牺牲柱300可以采用如下方法制备：
步骤S21：形成覆盖位线隔离墙200并填充位线隔离墙200之间间隙的牺牲层302，其中，牺牲层302的材料例如可以是氧化硅，此步骤形成的结构如图4a所示，牺牲层填充在各沟槽201内，且覆盖在各位线隔离墙200远离基底100的表面。
步骤S22：在牺牲层302上形成掩膜层303，掩膜层303包括互相平行的多个条形图案304，各条形图案304的延伸方向与位线隔离墙的延伸方向在基底100上投影相交，此步骤形成的结构如图5所示，掩膜层303覆盖在牺牲层302的顶面，且掩膜层303上设置有多个条形图案304，各条形图案304与各沟槽201交错设置，其中，交错设置指条形图案304的延伸方向与沟槽201的延伸方向呈夹角设置，条形图案304和沟槽201距离基底100的距离不相等，即条形图案304和沟槽201位于两个不同层上，或者说两者异层设置。
掩膜层303可以由光刻胶材料制备而成，在掩膜层303上形成条形图案304的制备方法可以为：在掩膜层303上方设置图形化的光刻掩膜板，采用曝光、显影的方式在掩膜层303上复制光刻掩膜板的图形，如此，在掩膜层303上形成条形图案304。
步骤S23：以具有条形图案304的掩膜层303刻蚀位于位线隔离墙200之间间隙中的牺牲层302，其中，条形图案304和沟槽201的交叉区域对应的牺牲层302被去除，此区域的刻蚀深度直至基底100，以在条形图案304和沟槽201的交叉区域形成孔洞；此外，与位线隔离墙200对应的牺牲层302被去除，但位线隔离墙200不被刻蚀，或者说位线隔离墙200的被刻蚀速率远小于牺牲层302的被刻蚀速率，使得此区域的刻蚀深度直至位线隔离墙200。
步骤S24：去除掩膜层303，去除掩膜层303的方式可以为先进行曝光处理，掩膜层303发生光致化学反应，之后对掩膜层303进行显影处理。
步骤S25：去除位线隔离墙200远离基底100的表面上的牺牲层302，保留沟槽201中的牺牲层302，以形成位于沟槽201内的牺牲柱300，此步骤中可以采用刻蚀方式去除位线隔离墙200远离基底100的表面上的牺牲层302，形成的结构如图6a、图6b和图6c所示，各孔洞305和各牺牲柱300位于对应的沟槽201内，且同一个沟槽201内的各孔洞305和各牺牲柱300交替间隔设置。
本实施例中，利用掩膜层303上的条形图案304刻蚀牺牲层302，得到牺牲柱300的方式，条形图案304的开窗面积大于条形图案304和沟槽201的交叉区域，因而，制作的光刻掩膜板的图形更简单，光刻掩膜板更易制备，掩膜层303上的条形图案304更易制备。
在另一些实施方式中，请参阅图6e所示，牺牲柱300可以采用如下方法制备：
步骤S21：形成覆盖位线隔离墙200并填充位线隔离墙200之间间隙的牺牲层302，牺牲层302覆盖各位线隔离墙200远离基底100的表面，此步骤形成的结构如图4a所示，牺牲层302填充在各沟槽201内，且覆盖在各位线隔离墙200远离基底100的表面。
步骤S22：在牺牲层302上形成掩膜层303，牺牲层302的材料例如可以为氧化硅，掩膜层303包括与各沟槽201对应的多个区域，且每个区域包括的数个开口与对应沟槽201内的各节点接触区101错位排布，错位排布指每个区域包括的数个开口在基底100上的投影与对应沟槽201内的各节点接触区101不重合，且沿沟槽201的延伸方向，同一沟槽201内的各节点接触区101与各开口在基底100上的投影交替排布。
掩膜层303可以由光刻胶材料制备而成，在掩膜层303上形成开口的制备方法可以为：在掩膜层303上方设置图形化的光刻掩膜板，采用曝光、显影方式在掩膜层303上复制光刻掩膜板的图形，如此，在掩膜层303上形成数个开口。
步骤S23：刻蚀去除暴露在开口内的牺牲层302，以在每个沟槽201内的每相邻的两个节点接触区101之间形成一个孔洞，此步骤中，开口暴露出的牺牲层302被刻蚀掉，而被掩膜层303遮挡的牺牲层302几乎不会被刻蚀，如此，在沟槽201内形成与开口一一对应的孔洞。
步骤S24：去除掩膜层303，去除掩膜层303的方式可以为先进行曝光处理，掩膜层303发生光致化学反应，之后对掩膜层303进行显影处理。
步骤S25：去除位线隔离墙200远离基底100的表面上的牺牲层302，保留沟槽201中的牺牲层302，以形成位于沟槽201内的牺牲柱300，此步骤中可以采用刻蚀方式去除位线隔离墙200远离基底100的表面上的牺牲层302，形成的结构如图6a、图6b和图6c所示，各孔洞305和各牺牲柱300位于对应的沟槽201内，且同一个沟槽201内的各孔洞305与各牺牲柱300交替间隔设置。
本实施例中，利用掩膜层303上的开口刻蚀牺牲层302时，可以使得位线隔离墙200的在刻蚀牺牲层302时结构保持完整，有利于位线隔离墙200有效绝缘位线203和位线接触柱塞202。
形成覆盖位线隔离墙200并填充位线隔离墙200之间间隙的牺牲层302，可以采用如下方法制备，请参阅图6f所示：
步骤S211：采用旋转涂覆法，在位线隔离墙200之间间隙内以及位线隔离墙200远离基底100的表面形成氧化硅材料，旋转涂覆法是指利用旋转产生的离心力，将溶胶、溶液或悬浊液等均匀平铺到基底100表面的方法，旋转涂覆法可以快速涂覆氧化硅材料。此步骤形成的结构如图4b所示，氧化硅材料远离基底100的表面为凹凸不平的表面。
步骤S212：对氧化硅材料进行固化处理。固化处理例如可以是退火处理，对氧化硅材料进行固化处理可以使得氧化硅材料固定成型。
步骤S213：对固化的氧化硅材料进行抛光处理，以形成牺牲层，抛光处理例如可以是机械化学抛光，对氧化硅材料进行抛光处理，可以使得氧化硅材料远离基底100的表面平整，请参阅此步骤形成的结构图4a和图4c，氧化硅材料远离基底100的表面为平整的表面。
本实施例的存储器的制备方法中，补充层301可以采用低压化学气相沉积法，在每个牺牲柱300上、孔洞305和位线隔离墙200上沉积多晶硅材料，沉积的多晶硅材料即形成补充层301，此步骤形成的结构如图7所示，补充层301覆盖每个牺牲柱300上、孔洞305和位线隔离墙200。
其中，采用低压化学气相沉积法沉积多晶硅材料时，反应温度在380℃-500℃之间，反应气压在1Torr-3Torr之间，使用的反应气体为H3SiN(C3H7)2、Si2H6(中文名为乙硅烷)、SiH[N(CH3)2]3中的一种。形成的补充层301的厚度D在1/4L-1/3L之间，其中，L为同一沟槽201内相邻两个牺牲柱300的底部侧壁之间的最小距离，该最小距离为相邻两个牺牲柱300彼此朝向对方的侧面底部之间的距离。
本实施例的存储器的制备方法，请参阅图8f所示，对补充层301进行离子注入，可以采用如下方法：
步骤S41：在补充层301上形成覆盖补充层301的顶部和侧面的光刻胶层。此步骤中，可以采用旋转涂覆法，在补充层301上形成光刻胶层。
步骤S42：至少进行一次回刻注入过程，每次回刻注入过程包括：从补充层301的顶部至底部的方向回刻部分光刻胶层，以暴露出补充层301的顶部和部分侧面，以及从补充层301的顶部至底部的方向对暴露出的补充层301内进行离子注入，每次回刻前位于补充层301的侧面上的光刻胶层高度大于每次回刻后位于补充层301的侧面上的光刻胶层高度。其中，对光刻胶层进行回刻的时候，可以采用光学方法先曝光后显影，进而回刻光刻胶层，当然，也可以采用氧等离子体进行刻蚀。
至少进行一次回刻注入过程可以包括多次回刻注入过程，例如，在一些实施方式中，至少进行一次回刻注入过程包括进行两次回刻注入过程，其中：
第一次回刻光刻胶层时，需要去除位于牺牲柱300顶部的光刻胶层，以便后续从补充层301的顶部向补充层301内进行离子注入。在一些实施例中，第一次回刻光刻胶层时，除了去除了位于牺牲柱300顶部的光刻胶层外，还会去除位于牺牲柱300侧面上的部分光刻胶层，使得位于牺牲柱300的侧面的部分补充层301暴露出来，以便于进行第一次离子注入。第一次回刻光刻胶层后，保留的光刻胶层的高度为牺牲柱300的高度的2/3(如图8a所示)，当从补充层301的顶部向补充层301内进行第一次离子注入时，离子注入补充层301内的深度为牺牲柱300高度的1/3(如图8b所示)。
第二次回刻光刻胶层时，在第一次回刻光刻胶层时保留的补充层301基础上，沿从补充层301的顶部至底部的方向，去除一定高度的光刻胶层，使得位于牺牲柱300的侧面上的光刻胶层的高度减小，进而使得位于牺牲柱300的侧面的补充层301暴露出来更大的面积，以便于进行第二次离子注入。第二次回刻光刻胶层后，保留的光刻胶层的高度为牺牲柱300的高度的1/3(如图8c所示)，当从补充层301的顶部向补充层301内进行第二次离子注入时，离子注入补充层301的深度为牺牲柱300高度的2/3(如图8d所示)。
从补充层301的顶部至底部的方向对暴露出的补充层301进行离子注入时，注入离子可以为磷或者硼。离子注入补充层301的深度是指从补充层301的顶部起，向补充层301内注入离子时，离子相对补充层301的顶部的最远距离。在补充层301中注入磷或者硼，可以降低补充层301被刻蚀的速率。
步骤S43：去除剩余光刻胶层，可以采用氧等离子体刻蚀去除，以使刻蚀过程可控性强，一致性好。此步骤形成的结构如图8e所示，补充层301内掺杂有离子，且补充层301中掺杂的离子的浓度从补充层301远离基底100的顶部到补充层301靠近基底100的底部逐渐减小，使得后续补充层301被刻蚀时，不同离子浓度对应的区域，补充层301被刻蚀的速率，且离子浓度越高的区域，补充层301被刻蚀的速率越慢。
本实施例的存储器的制备方法，对补充层301进行选择性刻蚀时，采用的刻蚀液为NH4OH溶液(中文名为氢氧化铵)、KOH溶液(中文名为氢氧化钾)中的一种，对补充层301刻蚀后形成的结构如图9所示，刻蚀后的补充层301中靠近基底100的区域的补充层301的厚度小于补充层301中远离基底100的区域的补充层301的厚度。
本实施例的存储器的制备方法，请参阅图10c，绝缘柱400可以采用如下方法制备：
步骤S61：在位线隔离墙200之间间隙内且每相邻的两个牺牲柱300之间形成氮化硅层402，氮化硅层402覆盖位线隔离墙200的表面、牺牲柱300上的补充层301的表面以及填充孔洞，此步骤形成的结构如图10a所示，氮化硅层402填充在各沟槽201内，且覆盖位线隔离墙200的表面、牺牲柱300上的补充层301的表面以及填充在孔洞内。
在上述步骤S61中，可以采用低压化学气相沉积法、原子沉积法中的其中一种方式，在位线隔离墙200之间间隙内且每相邻的两个牺牲柱300之间形成氮化硅层402。其中，采用低压化学气相沉积法在位线隔离墙200之间间隙内且每相邻的两个牺牲柱300之间形成氮化硅层402时，使用的反应气体为SiH4(中文名为硅烷，又叫四氢化硅)、SiH2Cl2(中文名为二氯甲硅烷)中的一种，采用原子沉积法在位线隔离墙200之间间隙内且每相邻的两个牺牲柱300之间形成氮化硅层402时，使用的反应气体为N2(中文名为氮气)和H2(中文名为氢气)的混合气体、NH3(中文名为氨气)中的一种。
步骤S62：刻蚀去除部分氮化硅层402，保留位于相邻两个牺牲柱300之间的氮化硅层402，也即，保留孔洞中的氮化硅层402，该氮化硅层402形成绝缘柱400，此步骤形成的结构如图10b所示，在同一沟槽201内的各绝缘柱400与各牺牲柱300间隔设置，且每个绝缘柱400和该绝缘柱400靠近的牺牲柱300之间由补充层301隔开。
本实施例的存储器的制备方法，去除牺牲柱300和剩余补充层301后，形成的结构如图11a所示，补充层301的侧壁具有台阶。本实施例的存储器的制备方法，可以在步骤S7之后，且在步骤S8之前，增加步骤S9：刻蚀绝缘柱400的侧壁，以使暴露在接触孔401中的绝缘柱400的侧壁为竖直或者倾斜的平面，此步骤形成的结构如图11b所示，形成的绝缘柱400的侧壁为竖直或者倾斜的平面。绝缘壁400的侧壁为竖直或者倾斜的平面，也即，接触孔401的孔壁为竖直或者倾斜的平面，有助于后续在接触孔401中填充形成节点接触柱塞500的材料。
其中，刻蚀绝缘柱400的侧壁时可以采用干法刻蚀法，干法刻蚀绝缘柱400有利于使得绝缘壁400的侧壁为倾斜的平面。采用干法刻蚀法刻蚀绝缘柱400的侧壁，采用的等离子体为SF6(中文名为六氟化硫)、CF4(中文名为四氟化碳)、O2(中文名为氧气)、Ar(中文名为氩气)中的至少一种。
请参阅图3a、图6a、图6b以及图12所示，本发明实施例还提供一种存储器，其包括基底100，基底100中形成有多个有源区102，每个有源区102包括节点接触区101；基底100上设置有多个相互平行的位线隔离墙200，相邻两个位线隔离墙200之间设置有多个节点接触柱塞500和隔离相邻两个节点接触柱塞500的绝缘柱400，每个节点接触柱塞500与节点接触区101接触，节点接触柱塞500远离基底100的一端大于节点接触柱塞500靠近基底100的一端。
需要说明的是，在一些实施方式中，节点接触柱塞500与绝缘柱400接触的侧壁可以为台阶面。在另一些实施方式中，节点接触柱塞500与绝缘柱400接触的侧壁可以为平面，节点接触柱塞500与绝缘柱400接触的侧壁可以为竖直或者倾斜的平面，从节点接触柱塞500的顶部到节点接触柱塞500的底部的方向，节点接触柱塞500与绝缘柱400接触的侧壁向背离绝缘柱400的方向倾斜。
本实施例的存储器，有源区102还包括位线接触区103，位线接触区103上设置有位线接触柱塞202，位线接触柱塞202的上设置有位线203，位线接触柱塞202和位线203位于位线隔离墙200内部。其中，位线接触柱塞202用于使得位线接触区103和位线203电性连接，位线隔离墙200用于对位线接触柱塞202和位线203绝缘，也即，位线隔离墙200能够使得节点接触柱塞500和位线接触柱塞202绝缘，以及能够使得节点接触柱塞500和位线203绝缘。
本发明实施例所提供的存储器中，基底100上的相邻两个位线隔离墙200之间设置多个节点接触柱塞500和隔离相邻两个节点接触柱塞500的绝缘柱400，每个节点接触柱塞500与节点接触区101接触，节点接触柱塞500远离基底100的一端大于节点接触柱塞500靠近基底100的一端，这种形状的节点接触柱塞500在制备的时候，由相邻两个绝缘柱400和相邻两个位线隔离墙200限定出的接触孔301的孔口等于或者大于孔底，接触孔301中形成节点接触柱塞500时，形成节点接触柱塞500的材料更容易进入到接触孔301中，得到节点接触柱塞500的结构完整，节点接触柱塞500能够与基底100上的节点接触区101有效接触，进而使得存储器的性能得到提升。此外，节点接触柱塞500与绝缘柱400接触的侧壁可以为平面是由于在存储器的制备过程中，绝缘柱400的侧壁为倾斜的平面造成的，倾斜壁可以为平面可以使得形成节点接触柱塞500时，能够进一步使得形成节点接触柱塞500的材料更容易进入到接触孔301中，得到节点接触柱塞500的结构完整，节点接触柱塞500与基底100上的节点接触区101有效接触，进而使得存储器的性能得到提升。
本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (19)
1.一种存储器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供基底，所述基底上设置有多个相互平行的位线隔离墙；
在相邻的所述位线隔离墙之间形成多个间隔排列的牺牲柱；
在所述牺牲柱表面形成补充层，所述补充层至少覆盖所述牺牲柱之间相对的侧面；
对所述补充层进行离子注入，使所述补充层的离子浓度从所述补充层的顶部至底部减小；
对所述补充层进行刻蚀，使剩余所述补充层的厚度从剩余所述补充层顶部至底部减小；
在相邻的所述牺牲柱之间形成绝缘柱，所述绝缘柱的侧面与所述位线隔离墙以及剩余所述补充层接触；
去除所述牺牲柱和剩余所述补充层，使所述绝缘柱与所述位线隔离墙共同围成多个接触孔，所述接触孔的孔口的尺寸大于孔底的尺寸；
在所述接触孔中形成节点接触柱塞。
2.根据权利要求1所述的存储器的制备方法，其特征在于，对所述补充层进行离子注入的步骤包括：
在所述补充层上形成覆盖所述补充层的顶部和侧面的光刻胶层；
至少进行一次回刻注入过程，每次所述回刻注入过程包括：从所述补充层的顶部至底部的方向回刻部分所述光刻胶层，以暴露出所述补充层的顶部和部分侧面，以及从所述补充层的顶部至底部的方向对暴露出的所述补充层进行离子注入，每次回刻前位于所述补充层的侧面上的所述光刻胶层高度大于每次回刻后位于所述补充层的侧面上的所述光刻胶层高度；
去除剩余所述光刻胶层。
3.根据权利要求2所述的存储器的制备方法，其特征在于，至少进行一次所述回刻注入过程包括进行两次所述回刻注入过程，其中，第一次回刻所述光刻胶层后，保留的所述光刻胶层位于所述补充层侧面上的高度为所述牺牲柱的高度的2/3；
第二次回刻所述光刻胶层后，保留的所述光刻胶层位于所述补充层侧面上的高度为所述牺牲柱的高度的1/3。
4.根据权利要求2所述的存储器的制备方法，其特征在于，从所述补充层的顶部至底部的方向对暴露出的所述补充层进行离子注入时，所述离子为磷或者硼。
5.根据权利要求2所述的存储器的制备方法，其特征在于，去除剩余所述光刻胶层时采用氧等离子体刻蚀去除。
6.根据权利要求1-5任一项所述的存储器的制备方法，其特征在于，对所述补充层进行刻蚀时，采用的刻蚀液为NH4OH溶液、KOH溶液中的一种。
7.根据权利要求1-5任一项所述的存储器的制备方法，其特征在于，在去除所述牺牲柱和剩余所述补充层之后，且在所述接触孔中形成所述节点接触柱塞的步骤之前，所述制备方法还包括：
刻蚀所述绝缘柱的侧壁，以使暴露在所述接触孔中的所述绝缘柱的侧壁为竖直或倾斜的平面。
8.根据权利要求7所述的存储器的制备方法，其特征在于，刻蚀所述绝缘柱的侧壁时采用干法刻蚀法。
9.根据权利要求8所述的存储器的制备方法，其特征在于，采用干法刻蚀法刻蚀所述绝缘柱的侧壁，采用的等离子体为SF6、CF4、O2、Ar中的一种。
10.根据权利要求1所述的存储器的制备方法，其特征在于，所述在相邻的所述位线隔离墙之间形成多个间隔排列的牺牲柱的步骤包括：
形成覆盖所述位线隔离墙并填充所述位线隔离墙之间间隙的牺牲层；
在所述牺牲层上形成掩膜层，所述掩膜层包括互相平行的多个条形图案，所述条形图案的延伸方向与所述位线隔离墙的延伸方向在所述基底上的投影相交；
以具有所述条形图案的所述掩膜层刻蚀位于所述位线隔离墙之间间隙中的所述牺牲层，以在所述位线隔离墙之间形成孔洞，所述孔洞底部暴露出所述基底；
去除所述掩膜层；
去除所述位线隔离墙顶部表面的所述牺牲层，保留所述位线隔离墙之间间隙中的剩余所述牺牲层，以形成所述牺牲柱。
11.根据权利要求10所述的存储器的制备方法，其特征在于，形成覆盖所述位线隔离墙并填充所述位线隔离墙之间间隙的牺牲层的步骤包括：
采用旋转涂覆法，在所述位线隔离墙之间间隙内以及所述位线隔离墙远离所述基底的表面形成氧化硅材料；
对所述氧化硅材料进行固化处理；
对固化的所述氧化硅材料进行抛光处理，以形成所述牺牲层。
12.根据权利要求10所述的存储器的制备方法，其特征在于，在所述牺牲柱表面形成补充层的步骤包括：
采用低压化学气相沉积法，在所述牺牲柱表面、所述孔洞内和所述位线隔离墙表面沉积多晶硅材料，以形成所述补充层。
13.根据权利要求12所述的存储器的制备方法，其特征在于，采用低压化学气相沉积法沉积所述多晶硅材料时，反应温度在380℃-500℃之间，反应气压在1Torr-3Torr之间，使用的反应气体为H3SiN(C3H7)2、Si2H6、SiH[N(CH3)2]3中的一种。
14.根据权利要求12所述的存储器的制备方法，其特征在于，所述补充层的厚度D在1/4L-1/3L之间，其中，L为所述位线隔离墙之间间隙内相邻两个所述牺牲柱的底部侧壁之间的最小距离。
15.根据权利要求10所述的存储器的制备方法，其特征在于，在相邻的所述牺牲柱之间形成绝缘柱的步骤包括：
在所述位线隔离墙之间间隙内且每相邻的两个所述牺牲柱之间形成氮化硅层，所述氮化硅层覆盖所述位线隔离墙的表面、所述牺牲柱上的所述补充层的表面以及填充在所述孔洞中；
刻蚀去除部分所述氮化硅层，保留所述孔洞中的所述氮化硅层，以形成所述绝缘柱。
16.根据权利要求15所述的存储器的制备方法，其特征在于，采用低压化学气相沉积法、原子沉积法中的一种方式，在所述位线隔离墙之间间隙内且每相邻的两个所述牺牲柱之间形成氮化硅层。
17.根据权利要求16所述的存储器的制备方法，其特征在于，采用低压化学气相沉积法在所述位线隔离墙之间间隙内且每相邻的两个所述牺牲柱之间形成氮化硅层时，使用的反应气体为SiH4、SiH2Cl2中的一种；或者，
采用原子沉积法在所述位线隔离墙之间间隙内且每相邻的两个所述牺牲柱之间形成氮化硅层时，使用的反应气体为N2和H2的混合气体、NH3中的一种。
18.一种存储器，其特征在于，所述存储器由如权利要求1~17中任一项所述的存储器的制备方法制备得到，包括基底，所述基底上设置有多个相互平行的位线隔离墙，相邻的所述位线隔离墙之间设置有多个间隔排布的节点接触柱塞，以及隔离相邻的所述节点接触柱塞的绝缘柱，所述节点接触柱塞远离所述基底的一端等于或大于所述节点接触柱塞靠近所述基底的一端。
19.根据权利要求18所述的存储器，其特征在于，所述节点接触柱塞与所述绝缘柱接触的侧壁为竖直或倾斜的平面。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110004478.1A CN114725018B (zh) | 2021-01-04 | 2021-01-04 | 存储器及其制备方法 |
| PCT/CN2021/109895 WO2022142334A1 (zh) | 2021-01-04 | 2021-07-30 | 存储器及其制备方法 |
| US17/665,744 US20220216216A1 (en) | 2021-01-04 | 2022-02-07 | Memory and method for manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110004478.1A CN114725018B (zh) | 2021-01-04 | 2021-01-04 | 存储器及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114725018A CN114725018A (zh) | 2022-07-08 |
| CN114725018B true CN114725018B (zh) | 2024-06-21 |
Family
ID=82233616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110004478.1A Active CN114725018B (zh) | 2021-01-04 | 2021-01-04 | 存储器及其制备方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114725018B (zh) |
| WO (1) | WO2022142334A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117558677A (zh) * | 2022-08-02 | 2024-02-13 | 长鑫存储技术有限公司 | 半导体结构的制备方法及半导体结构 |
| CN116033749B (zh) * | 2023-03-27 | 2023-06-16 | 长鑫存储技术有限公司 | 半导体结构的制备方法、半导体结构 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102810463A (zh) * | 2011-06-01 | 2012-12-05 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 接触孔刻蚀方法 |
| CN111739839A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-02 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 自对准接触孔的制造方法、半导体器件的制造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020065795A (ko) * | 2001-02-07 | 2002-08-14 | 삼성전자 주식회사 | 디램 장치 및 그 형성 방법 |
| KR100422594B1 (ko) * | 2001-09-12 | 2004-03-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 커패시터 및 제조방법 |
| KR100506944B1 (ko) * | 2003-11-03 | 2005-08-05 | 삼성전자주식회사 | 지지층 패턴들을 채택하는 복수개의 커패시터들 및 그제조방법 |
| KR101585215B1 (ko) * | 2009-09-14 | 2016-01-22 | 삼성전자주식회사 | 사이즈가 구별되는 2종의 콘택 홀을 1회 포토 공정으로 형성하는 반도체 소자의 제조방법 |
| KR20170103204A (ko) * | 2016-03-03 | 2017-09-13 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 반도체장치 제조 방법 |
-
2021
- 2021-01-04 CN CN202110004478.1A patent/CN114725018B/zh active Active
- 2021-07-30 WO PCT/CN2021/109895 patent/WO2022142334A1/zh active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102810463A (zh) * | 2011-06-01 | 2012-12-05 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 接触孔刻蚀方法 |
| CN111739839A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-02 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 自对准接触孔的制造方法、半导体器件的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114725018A (zh) | 2022-07-08 |
| WO2022142334A1 (zh) | 2022-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102342709B1 (ko) | 3차원 메모리 디바이스 및 대체 드레인 선택 게이트 전극들을 사용한 그 제조 방법들 | |
| US5436186A (en) | Process for fabricating a stacked capacitor | |
| CN108886041B (zh) | 含有离散的硅氮化物电荷储存区域的三维存储器器件 | |
| US20190371807A1 (en) | Three-dimensional memory device containing source contact to bottom of vertical channels of and method of making the same | |
| KR101926027B1 (ko) | 비대칭 비트라인 컨택을 갖는 반도체 소자 및 그 제조방법 | |
| CN109390339B (zh) | 动态随机存取存储器及其制造方法 | |
| KR101323526B1 (ko) | 반도체 디바이스 및 그 형성 방법 | |
| US7799643B2 (en) | Method of fabricating semiconductor device having self-aligned contact plug | |
| US5733808A (en) | Method for fabricating a cylindrical capacitor for a semiconductor device | |
| US5460999A (en) | Method for making fin-shaped stack capacitors on DRAM chips | |
| US20060046382A1 (en) | Method of forming a capacitor for a semiconductor device | |
| CN114725018B (zh) | 存储器及其制备方法 | |
| KR20140078473A (ko) | 비트라인 컨택을 갖는 반도체 소자 및 그 제조방법 | |
| JP2012174790A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| CN116113231A (zh) | 半导体结构及其制作方法 | |
| CN114649270A (zh) | 半导体结构及其制作方法 | |
| KR20120131048A (ko) | 측벽오픈부를 갖는 반도체장치 제조 방법 | |
| US5792693A (en) | Method for producing capacitors having increased surface area for dynamic random access memory | |
| US5872041A (en) | Method for fabricating electrodes of a semiconductor capacitor | |
| CN113053897B (zh) | 存储器及其制备方法 | |
| CN115666132A (zh) | 半导体结构的制备方法及半导体结构 | |
| US5807782A (en) | Method of manufacturing a stacked capacitor having a fin-shaped storage electrode on a dynamic random access memory cell | |
| US5909621A (en) | Single-side corrugated cylindrical capacitor structure of high density DRAMs | |
| CN115148663A (zh) | 半导体结构及其制备方法 | |
| CN115172267A (zh) | 半导体结构及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |