RU2807501C1 - Semiconductor structure and method of its manufacture - Google Patents

Semiconductor structure and method of its manufacture Download PDF

Info

Publication number
RU2807501C1
RU2807501C1 RU2023117065A RU2023117065A RU2807501C1 RU 2807501 C1 RU2807501 C1 RU 2807501C1 RU 2023117065 A RU2023117065 A RU 2023117065A RU 2023117065 A RU2023117065 A RU 2023117065A RU 2807501 C1 RU2807501 C1 RU 2807501C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
dielectric layer
original
side walls
lines
Prior art date
Application number
RU2023117065A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Цинхуа ХАНЬ
Original Assignee
Чансинь Мемори Текнолоджис, Инк.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чансинь Мемори Текнолоджис, Инк. filed Critical Чансинь Мемори Текнолоджис, Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2807501C1 publication Critical patent/RU2807501C1/en

Links

Abstract

FIELD: semiconductors.
SUBSTANCE: embodiments of the present disclosure provide a semiconductor structure and a method for manufacturing the same. The semiconductor structure includes: base; bit lines disposed on the substrate, wherein the bit line material includes a metal-semiconductor chemical compound; semiconductor channels, each of which includes a first doped region, a channel region and a second doped region arranged in series, the first doped region being in contact with a bit line; the first dielectric layer covering the side wall surfaces of the first doped regions, between portions of the first dielectric layer covering the side walls of adjacent first doped regions on the same bit line, the first interval is provided.
EFFECT: creation of a semiconductor structure with improved electrical characteristics in the structure of a dynamic memory array.
10 cl, 35 dwg

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATION

[0001] Настоящее раскрытие испрашивает приоритет по заявке на патент Китая № 202110746050.4, озаглавленной «ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ СТРУКТУРА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ», поданной в Национальное управление интеллектуальной собственности Китая 1 июля 2021 г., которая посредством ссылки полностью включена в настоящий документ.[0001] This disclosure claims the benefit of Chinese Patent Application No. 202110746050.4, entitled “SEMICONDUCTOR STRUCTURE AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF,” filed with the National Intellectual Property Administration of China on July 1, 2021, which is incorporated herein by reference in its entirety.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD

[0002] Настоящее раскрытие относится, без ограничения, к полупроводниковой структуре и способу ее изготовления.[0002] The present disclosure relates, without limitation, to a semiconductor structure and a method for manufacturing the same.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

[0003] С увеличением степени интеграции динамического запоминающего устройства необходимо также рассмотреть вопрос об улучшении электрических характеристик малоразмерных функциональных устройств при изучении расположения транзисторов и способе уменьшения размеров отдельных функциональных устройств в структуре массива динамического запоминающего устройства.[0003] With the increasing degree of integration of dynamic memory, it is also necessary to consider improving the electrical characteristics of small-sized functional devices when studying the arrangement of transistors and how to reduce the size of individual functional devices in the structure of the dynamic memory array.

[0004] Когда в качестве входных транзисторов динамического запоминающего устройства используются вертикальные транзисторы с круговым затвором (gate-all-around, GAA), площадь, занимаемая транзисторами с круговым затвором, может достигать 4F2 (F: наименьший размер рисунка, доступный в заданных условиях процесса). В принципе, такое расположение может улучшить плотность и эффективность, но линии битов, заглубленные в нижней части транзисторов, могут вызывать большое сопротивление при некоторых размерах, поскольку их основным компонентом является кремний.[0004] When gate-all-around (GAA) transistors are used as dynamic memory input transistors, the area occupied by the gate transistors can be as large as 4F2 (F: smallest pattern size available under given process conditions ). In principle, this arrangement can improve density and efficiency, but the bit lines buried at the bottom of the transistors can cause high resistance at some sizes since their main component is silicon.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

[0005] Ниже представлен обзор объекта, подробно описанного в настоящем раскрытии, причем данный обзор не предназначен для ограничения объема защиты формулы изобретения.[0005] The following is an overview of the subject matter described in detail in the present disclosure, and this overview is not intended to limit the scope of the claims.

[0006] В одном варианте реализации настоящего раскрытия предложена полупроводниковая структура. Полупроводниковая структура включает в себя: основу; линии битов, расположенные на основе, при этом материал линии битов включает в себя химическое соединение металла с полупроводником; полупроводниковые каналы, расположенные на поверхностях линий битов вдоль направления от основы к линии битов, причем полупроводниковый канал включает в себя первую легированную область, канальную область и вторую легированную область, расположенные последовательно, при этом первая легированная область находится в контакте с линией битов; первый диэлектрический слой, покрывающий поверхности боковых стенок первых легированных областей, при этом между участками первого диэлектрического слоя, покрывающими боковые стенки смежных первых легированных областей на одной и той же линии битов, обеспечен первый интервал; изолирующий слой, покрывающий поверхности боковых стенок канальных областей; линии слоев, покрывающие поверхность боковых стенок изолирующего слоя на удалении от канальных областей, и второй интервал, обеспеченный между смежными линиями слов; второй диэлектрический слой, покрывающий поверхности боковых стенок вторых легированных областей, и третий интервал, обеспеченный между участками второго диэлектрического слоя, расположенными на боковых стенках смежных вторых легированных областей; и третий диэлектрический слой, расположенный в первых интервалах, вторых интервалах и третьих интервалах.[0006] In one embodiment of the present disclosure, a semiconductor structure is provided. The semiconductor structure includes: base; bit lines disposed on the substrate, wherein the bit line material includes a metal-semiconductor chemical compound; semiconductor channels disposed on the surfaces of the bit lines along a direction from the substrate to the bit line, the semiconductor channel including a first doped region, a channel region, and a second doped region arranged in series, the first doped region being in contact with the bit line; a first dielectric layer covering the side wall surfaces of the first doped regions, wherein a first interval is provided between portions of the first dielectric layer covering the side walls of adjacent first doped regions on the same bit line; an insulating layer covering the surfaces of the side walls of the channel regions; layer lines covering the surface of the side walls of the insulating layer away from the channel regions, and a second spacing provided between adjacent word lines; a second dielectric layer covering the side wall surfaces of the second doped regions, and a third spacing provided between portions of the second dielectric layer located on the side walls of adjacent second doped regions; and a third dielectric layer located at the first intervals, the second intervals and the third intervals.

[0007] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения полупроводниковая структура дополнительно включает в себя: металлический контактный слой, расположенный на верхних поверхностях вторых легированных областей на удалении от основы, и химическое соединение металла с полупроводником и металлический контактный слой, включающие в себя один и тот же металлический элемент.[0007] In some embodiments of the present invention, the semiconductor structure further includes: a metal contact layer located on the upper surfaces of the second doped regions remote from the substrate, and a metal-semiconductor compound and a metal contact layer including the same metal element.

[0008] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения ортогональная проекция участка металлического контактного слоя на основу покрывает ортогональную проекцию второй легированной области на основу.[0008] In some embodiments of the present invention, the orthogonal projection of the metal contact layer portion onto the substrate covers the orthogonal projection of the second alloyed region onto the substrate.

[0009] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения полупроводниковая структура также включает в себя: переходный слой, расположенный между вторыми легированными областями и металлическим контактным слоем, причем металлический контактный слой охватывает переходный слой, переходный слой и вторая легированная область легированы легирующими ионами одного и того же типа, при этом концентрация легирования для легирующего иона в переходном слое больше, чем концентрация легирования для легирующего иона во второй легированной области, а легирующий ион представляет собой одно из иона N-типа или иона P-типа.[0009] In some embodiments of the present invention, the semiconductor structure also includes: a transition layer located between the second doped regions and a metal contact layer, wherein the metal contact layer spans the transition layer, the transition layer and the second doped region are doped with the same doping ions type, wherein the doping concentration for the doping ion in the transition layer is greater than the doping concentration for the doping ion in the second doped region, and the doping ion is one of an N-type ion or a P-type ion.

[0010] В некоторых вариантах реализации настоящего раскрытия основа, линия битов и полупроводниковый канал включают в себя один и тот же полупроводниковый элемент.[0010] In some embodiments of the present disclosure, the substrate, the bit line, and the semiconductor channel include the same semiconductor element.

[0011] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения первая легированная область, канальная область и вторая легированная область легированы легирующими ионами одного и того же типа, при этом концентрация легирования для легирующего иона в первой легированной области является такой же, что и концентрация легирования для легирующего иона в канальной области и концентрация легирования для легирующего иона во вторых легированных областях, а легирующий ион представляет собой одно из иона N-типа или иона Р-типа.[0011] In some embodiments of the present invention, the first doped region, the channel region, and the second doped region are doped with the same type of dopant ions, wherein the doping concentration for the dopant ion in the first doped region is the same as the doping concentration for the dopant ion in the channel region and the doping concentration for the doping ion in the second doped regions, and the doping ion is one of an N-type ion or a P-type ion.

[0012] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения ортогональная проекция канальной области на основу меньше, чем ортогональная проекция второй легированной области на основу, и меньше, чем ортогональная проекция первой легированной области на основу.[0012] In some embodiments of the present invention, the orthogonal projection of the channel region onto the substrate is less than the orthogonal projection of the second doped region onto the substrate, and less than the orthogonal projection of the first doped region onto the substrate.

[0013] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения изолирующий слой и второй диэлектрический слой представляют собой одну и ту же пленочную структуру.[0013] In some embodiments of the present invention, the insulating layer and the second dielectric layer are the same film structure.

[0014] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения ортогональная проекция периферии изолирующего слоя на основу меньше, чем ортогональная проекция периферии второго диэлектрического слоя на основу.[0014] In some embodiments of the present invention, the orthogonal projection of the periphery of the insulating layer onto the substrate is less than the orthogonal projection of the periphery of the second dielectric layer onto the substrate.

[0015] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения первый диэлектрический слой включает в себя четвертый диэлектрический слой и пятый диэлектрический слой; при этом четвертый диэлектрический слой расположен в интервалах между смежными линиями битов и в интервалах между смежными первыми легированными областями на смежных линиях битов; а пятый диэлектрический слой расположен на боковых стенках смежных первых легированных областей на одной и той же линии битов и боковой стенке четвертого диэлектрического слоя.[0015] In some embodiments of the present invention, the first dielectric layer includes a fourth dielectric layer and a fifth dielectric layer; wherein the fourth dielectric layer is located in the intervals between adjacent bit lines and in the intervals between adjacent first doped regions on adjacent bit lines; and the fifth dielectric layer is located on the side walls of the adjacent first doped regions on the same bit line and the side wall of the fourth dielectric layer.

[0016] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения участок третьего диэлектрического слоя, расположенный во вторых интервалах, включает в себя полости.[0016] In some embodiments of the present invention, a portion of the third dielectric layer located in the second intervals includes cavities.

[0017] Соответственно, в одном варианте реализации настоящего изобретения также предложен способ изготовления полупроводниковой структуры, включающий в себя: обеспечение основы; формирование исходных линий битов на основе и формирование полупроводниковых каналов на поверхностях исходных линий битов, удаленных от основы, вдоль направления от основы к исходной линии битов, причем полупроводниковый канал включает в себя первую легированную область, канальную область и вторую легированную область, расположенные последовательно; формирование первого диэлектрического слоя, покрывающего боковые поверхности первых легированных областей, при этом между участками первого диэлектрического слоя, покрывающими боковые стенки смежных первых легированных областей на одной и той же исходной линии битов, обеспечивают первый интервал; формирование изолирующего слоя, покрывающего поверхности боковых стенок канальных областей; формирование линий слоев, покрывающих поверхность боковых стенок изолирующего слоя, на удалении от канальных областей, при этом между смежными линиями слоев обеспечивают второй интервал; формирование второго диэлектрического слоя, покрывающего поверхности боковых стенок вторых легированных областей, при этом между участками второго диэлектрического слоя, расположенными на боковых стенках смежных вторых легированных областей, обеспечивают третий интервал; при этом первый интервал, второй интервал и третий интервал соединены и открывают участок исходной линии битов; и металлизацию открытого участка исходной линии битов с формированием линии битов, при этом материал линии битов включает в себя химическое соединение металла с полупроводником.[0017] Accordingly, in one embodiment of the present invention there is also provided a method for manufacturing a semiconductor structure, including: providing a substrate; forming parent bit lines on the substrate and forming semiconductor channels on surfaces of the parent bit lines remote from the substrate along a direction from the substrate to the parent bit line, the semiconductor channel including a first doped region, a channel region and a second doped region arranged in series; forming a first dielectric layer covering the side surfaces of the first doped regions, wherein a first interval is provided between portions of the first dielectric layer covering the side walls of adjacent first doped regions on the same original bit line; forming an insulating layer covering the surfaces of the side walls of the channel regions; forming layer lines covering the surface of the side walls of the insulating layer away from the channel regions, with a second spacing being provided between adjacent layer lines; forming a second dielectric layer covering the side wall surfaces of the second doped regions, wherein a third interval is provided between portions of the second dielectric layer located on the side walls of adjacent second doped regions; wherein the first interval, the second interval and the third interval are connected and open a portion of the original bit line; and metallizing an open portion of the original bit line to form a bit line, wherein the bit line material includes a chemical compound of a metal with a semiconductor.

[0018] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения после формирования линий слоев и перед формированием второго диэлектрического слоя способ изготовления дополнительно включает в себя: формирование исходного переходного слоя на верхних поверхностях вторых легированных областей на удалении от основы посредством процесса эпитаксиального выращивания, причем исходный переходный слой и вторая легированная область легированы легирующими ионами одного и того же типа, при этом концентрация легирования для легирующего иона в исходном переходном слое больше, чем концентрация легирования для легирующего иона во второй легированной области, причем легирующий ион представляет собой одно из иона N-типа или иона P-типа, а ортогональная проекция участка исходного переходного слоя на основу больше, чем ортогональная проекция второй легированной области на основу.[0018] In some embodiments of the present invention, after forming the layer lines and before forming the second dielectric layer, the fabrication method further includes: forming a parent transition layer on the top surfaces of the second doped regions away from the substrate through an epitaxial growth process, wherein the initial transition layer and the second doped region is doped with dopant ions of the same type, wherein the doping concentration for the dopant ion in the original transition layer is greater than the doping concentration for the dopant ion in the second doped region, wherein the dopant ion is one of an N-type ion or a P ion -type, and the orthogonal projection of the portion of the initial transition layer onto the base is greater than the orthogonal projection of the second doped region onto the base.

[0019] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения при металлизации исходных линий битов способ изготовления дополнительно включает в себя: металлизацию исходного переходного слоя.[0019] In some embodiments of the present invention, when metalizing the parent bit lines, the manufacturing method further includes: metalizing the parent transition layer.

[0020] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения формирование первого диэлектрического слоя включает в себя:[0020] In some embodiments of the present invention, forming the first dielectric layer includes:

[0021] формирование исходного первого диэлектрического слоя таким образом, что исходный первый диэлектрический слой окружает боковые стенки полупроводниковых каналов, а между участками исходного первого диэлектрического слоя, расположенными на боковых стенках смежных полупроводниковых каналов на одной и той же исходной линии битов, обеспечен четвертый интервал;[0021] forming the original first dielectric layer such that the original first dielectric layer surrounds the side walls of the semiconductor channels, and a fourth spacing is provided between portions of the original first dielectric layer located on the side walls of adjacent semiconductor channels on the same original bit line;

[0022] формирование первого разделительного слоя, при этом первый разделительный слой заполняет четвертые интервалы, причем материал первого разделительного слоя отличается от материала исходного первого диэлектрического слоя;[0022] forming a first separation layer, wherein the first separation layer fills the fourth intervals, and the material of the first separation layer is different from the material of the original first dielectric layer;

[0023] травление участка исходного первого диэлектрического слоя до открытия боковых стенок вторых легированных областей;[0023] etching a portion of the original first dielectric layer to expose the side walls of the second doped regions;

[0024] формирование второго разделительного слоя, при этом второй разделительный слой окружает боковые стенки вторых легированных областей и расположен на боковой стенке первого разделительного слоя, при этом участок второго разделительного слоя расположен на боковых стенках вторых легированных областей, и участок второго разделительного слоя расположен на боковой стенке первого разделительного слоя, совместно образуя сквозные отверстия, причем участок исходного первого диэлектрического слоя открыт в нижних частях сквозных отверстий; при этом материал второго разделительного слоя отличается от материала исходного первого диэлектрического слоя; и[0024] forming a second separating layer, wherein the second separating layer surrounds the side walls of the second alloyed regions and is located on the side wall of the first separating layer, wherein a portion of the second separating layer is located on the side walls of the second alloyed regions, and a portion of the second separating layer is located on the side the wall of the first separating layer, together forming through holes, and a portion of the original first dielectric layer is open in the lower parts of the through holes; wherein the material of the second separating layer differs from the material of the original first dielectric layer; And

[0025] удаление участка исходного первого диэлектрического слоя, открытого сквозными отверстиями и расположенного на боковых стенках канальных областей, и использование оставшегося участка исходного первого диэлектрического слоя в качестве первого диэлектрического слоя.[0025] removing a portion of the original first dielectric layer exposed by the through holes and located on the side walls of the channel regions, and using the remaining portion of the original first dielectric layer as the first dielectric layer.

[0026] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения формирование изолирующего слоя включает в себя:[0026] In some embodiments of the present invention, forming the insulating layer includes:

[0027] термическое оксидирование боковых стенок открытых канальных областей с формированием изолирующего слоя таким образом, что изолирующий слой покрывает поверхности боковых стенок остальных участков канальных областей, а между изолирующим слоем и первым разделительным слоем обеспечены пятые интервалы.[0027] thermally oxidizing the side walls of the open channel regions to form an insulating layer such that the insulating layer covers the side wall surfaces of the remaining portions of the channel regions and fifth spaces are provided between the insulating layer and the first separating layer.

[0028] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения формирование линий слоев включает в себя:[0028] In some embodiments of the present invention, generating layer lines includes:

[0029] формирование исходных линий слоев таким образом, что исходные линии слоев заполняют пятые интервалы и сквозные отверстия, и исходные линии слоев также расположены между участками изолирующего слоя, покрывающими боковые стенки канальных областей на смежных исходных линиях битов; и[0029] forming the layer baselines such that the layer baselines fill the fifth spaces and through holes, and the layer baselines are also located between the insulating layer portions covering the side walls of the channel regions on adjacent bit baselines; And

[0030] удаление участков исходных линий слоев, расположенных в сквозных отверстиях, при этом оставшиеся участки исходных линий слоев используют в качестве линий слоев.[0030] removing portions of the original layer lines located in the through holes, while the remaining portions of the original layer lines are used as layer lines.

[0031] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения формирование первого диэлектрического слоя включает в себя:[0031] In some embodiments of the present invention, forming the first dielectric layer includes:

[0032] формирование исходного первого диэлектрического слоя таким образом, что исходный первый диэлектрический слой окружает боковые стенки полупроводниковых каналов, а между участками исходного первого диэлектрического слоя, расположенными на боковых стенках смежных полупроводниковых каналов на одной и той же исходной линии битов, обеспечен четвертый интервал;[0032] forming the original first dielectric layer such that the original first dielectric layer surrounds the side walls of the semiconductor channels, and a fourth spacing is provided between portions of the original first dielectric layer located on the side walls of adjacent semiconductor channels on the same original bit line;

[0033] формирование первого разделительного слоя, при этом первый разделительный слой заполняет четвертые интервалы, причем материал первого разделительного слоя отличается от материала исходного первого диэлектрического слоя;[0033] forming a first separation layer, wherein the first separation layer fills the fourth intervals, and the material of the first separation layer is different from the material of the original first dielectric layer;

[0034] травление участка исходного первого диэлектрического слоя до открытия боковых стенок вторых легированных областей и боковых стенок канальных областей, при этом оставшийся участок исходного первого диэлектрического слоя используют в качестве первого диэлектрического слоя.[0034] etching a portion of the original first dielectric layer to expose the side walls of the second doped regions and the side walls of the channel regions, wherein the remaining portion of the original first dielectric layer is used as the first dielectric layer.

[0035] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения формирование изолирующего слоя и формирование второго диэлектрического слоя включает в себя:[0035] In some embodiments of the present invention, forming the insulating layer and forming the second dielectric layer includes:

[0036] формирование защитного слоя, покрывающего боковые стенки вторых легированных областей и боковые стенки канальных областей, причем между защитным слоем и первым разделительным слоем обеспечивают шестой интервал, при этом участок защитного слоя на боковых стенках канальных областей является изолирующим слоем, а участок защитного слоя, покрывающий боковые стенки вторых легированных областей, является вторым диэлектрическим слоем.[0036] forming a protective layer covering the side walls of the second alloyed regions and the side walls of the channel regions, wherein a sixth interval is provided between the protective layer and the first separating layer, wherein a portion of the protective layer on the side walls of the channel regions is an insulating layer, and a portion of the protective layer, covering the side walls of the second doped regions is the second dielectric layer.

[0037] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения формирование линий слоев включает в себя:[0037] In some embodiments of the present invention, generating layer lines includes:

[0038] формирование исходных линий слоев таким образом, что исходные линии слоев заполняют шестые интервалы, и исходные линии слоев также расположены между участками защитного слоя, покрывающими участки боковых стенок полупроводниковых каналов на смежных исходных линиях битов; и[0038] forming the layer baselines such that the layer baselines fill the sixth intervals, and the layer baselines are also located between the protective layer portions covering the side wall portions of the semiconductor channels on adjacent bit baselines; And

[0039] удаление участков исходных линий слоев, при этом оставшиеся участки исходных линий слоев используют в качестве линий слоев, при этом только линии слоев окружают только боковую стенку изолирующего слоя, расположенного на боковых стенках канальных областей.[0039] removing portions of the original layer lines, wherein the remaining portions of the original layer lines are used as layer lines, with only the layer lines surrounding only the side wall of the insulating layer located on the side walls of the channel regions.

[0040] Другие аспекты настоящего раскрытия станут понятными после прочтения и уяснения чертежей и раздела «Осуществление изобретения».[0040] Other aspects of the present disclosure will become apparent upon reading and understanding of the drawings and the following embodiment of the invention.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0041] Чертежи, включенные в настоящее описание и образующие его часть, иллюстрируют варианты реализации настоящего раскрытия и используются вместе с настоящим описанием для объяснения принципов вариантов реализации настоящего раскрытия. На этих чертежах подобные ссылочные номера используются для представления подобных элементов. Чертежи в нижеследующем описании относятся только к части вариантов реализации настоящего раскрытия, а не ко всем из них. Специалисты в данной области техники могут создавать другие чертежи, основанные на этих чертежах, без приложения творческих усилий.[0041] The drawings included in and forming a part of this specification illustrate embodiments of the present disclosure and are used in conjunction with the present specification to explain the principles of embodiments of the present disclosure. In these drawings, like reference numerals are used to represent like elements. The drawings in the following description refer only to a portion of the embodiments of the present disclosure and not to all of them. Those skilled in the art can create other drawings based on these drawings without creative effort.

[0042] Один или более вариантов реализации проиллюстрированы на соответствующих чертежах, и эти приведенные для примера описания не представляют собой ограничения для вариантов реализации. Компоненты с одинаковыми ссылочными позициями на чертежах обозначены как аналогичные компоненты, а чертежи не ограничены масштабом, если не указано иное.[0042] One or more embodiments are illustrated in the accompanying drawings, and these exemplary descriptions do not constitute limitations on the embodiments. Components having the same reference numerals in the drawings are designated as like components, and the drawings are not limited to scale unless otherwise indicated.

[0043] На ФИГ. 1-35 представлены схематические чертежи полупроводниковой структуры, соответствующие этапам способа изготовления полупроводниковой структуры согласно одному варианту реализации настоящего раскрытия.[0043] In FIG. 1-35 are schematic drawings of a semiconductor structure corresponding to steps of a method for manufacturing a semiconductor structure according to one embodiment of the present disclosure.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION

[0044] Как уже упоминалось в разделе «Уровень техники», в настоящее время имеется потребность в улучшении электрических характеристик малоразмерных функциональных устройств в полупроводниковой структуре при одновременном увеличении степени интеграции полупроводниковой структуры.[0044] As mentioned in the Background Art section, there is currently a need to improve the electrical performance of small-sized functional devices in a semiconductor structure while increasing the degree of integration of the semiconductor structure.

[0045] В вариантах реализации настоящего раскрытия предложены полупроводниковая структура и способ ее изготовления. В полупроводниковой структуре на основе предусмотрены вертикальные транзисторы с круговым затвором (GAA), а линии битов расположены между основой и транзисторами GAA, тем самым формируя трехмерную (3D) сложенную послойно полупроводниковую структуру, что увеличивает степень интеграции полупроводниковой структуры. Кроме того, поскольку материал линий битов включает химическое соединение металла с полупроводником, сопротивление линий битов уменьшено с получением улучшенных электрических характеристик полупроводниковой структуры.[0045] Embodiments of the present disclosure provide a semiconductor structure and a method for manufacturing it. The semiconductor structure on the base is provided with vertical circular gate (GAA) transistors, and the bit lines are arranged between the base and the GAA transistors, thereby forming a three-dimensional (3D) layer-stacked semiconductor structure, which increases the degree of integration of the semiconductor structure. In addition, since the bit line material includes a chemical compound of a metal with a semiconductor, the resistance of the bit lines is reduced to obtain improved electrical characteristics of the semiconductor structure.

[0046] Варианты реализации настоящего раскрытия подробно описаны ниже со ссылкой на чертежи. Специалистам в данной области техники понятно, что в вариантах реализации настоящего изобретения предложено множество технических подробностей, чтобы сделать настоящее изобретение более понятным. Однако даже без этих технических подробностей, а также различных изменений и модификаций, сделанных на основе нижеследующих вариантов реализации, технические решения, заявленные в настоящем раскрытии, могут быть реализованы.[0046] Embodiments of the present disclosure are described in detail below with reference to the drawings. Those skilled in the art will appreciate that embodiments of the present invention have provided numerous technical details to make the present invention more understandable. However, even without these technical details, as well as various changes and modifications made based on the following embodiments, the technical solutions claimed in the present disclosure can be implemented.

[0047] В одном варианте реализации настоящего раскрытия предложена полупроводниковая структура. Полупроводниковая структура, предложенная в данном варианте реализации настоящего раскрытия, подробно описана ниже со ссылкой на чертежи. На ФИГ. 1-5 приведены схематические виды, представляющие структурные схемы, соответствующие полупроводниковой структуре согласно данному варианту реализации настоящего раскрытия. На ФИГ. 1 приведен схематический вид, представляющий структурную схему, соответствующую полупроводниковой структуре согласно данному варианту реализации настоящего изобретения; На ФИГ. 2 приведен схематический вид в разрезе, представляющий структуру, показанную на ФИГ. 1, взятый вдоль первого направления AA1 сечения; На ФИГ. 3 приведен еще один схематический вид в разрезе, представляющий структуру, показанную на ФИГ. 1, взятый вдоль первого направления AA1 сечения; На ФИГ. 4 приведен схематический вид в разрезе, представляющий структуру, показанную на ФИГ. 1, взятый вдоль второго направления BB1 сечения; и На ФИГ. 5 приведен еще один схематический вид, представляющий структурную схему, соответствующую полупроводниковой структуре согласно данному варианту реализации настоящего изобретения.[0047] In one embodiment of the present disclosure, a semiconductor structure is provided. The semiconductor structure proposed in this embodiment of the present disclosure is described in detail below with reference to the drawings. In FIG. 1 to 5 are schematic views showing block diagrams corresponding to a semiconductor structure according to this embodiment of the present disclosure. In FIG. 1 is a schematic view showing a block diagram corresponding to a semiconductor structure according to this embodiment of the present invention; In FIG. 2 is a schematic sectional view representing the structure shown in FIG. 1 taken along the first section direction AA1; In FIG. 3 is another schematic sectional view showing the structure shown in FIG. 1 taken along the first section direction AA1; In FIG. 4 is a schematic sectional view showing the structure shown in FIG. 1 taken along the second section direction BB1; and FIG. 5 is another schematic view showing a block diagram corresponding to a semiconductor structure according to this embodiment of the present invention.

[0048] Со ссылкой на ФИГ. 1-5, полупроводниковая структура включает в себя: основу 11; линии 104 битов, расположенные на основе 11, причем материал линии 104 битов включает в себя химическое соединение металла с полупроводником; полупроводниковые каналы 105, расположенные на поверхностях линий 104 битов, причем полупроводниковый канал 105 включает в себя первую легированную область I, канальную область II и вторую легированную область III, расположенные последовательно вдоль направления Z от основы 11 к линии 104 битов, при этом первая легированная область I находится в контакте с линией 104 битов; первый диэлектрический слой 113, покрывающий поверхности боковых стенок первых легированных областей I, при этом первый интервал предусмотрен между участками первого диэлектрического слоя 113, покрывающими боковые стенки смежных первых легированных областей I на той же линии 104 битов; изолирующий слой 106, покрывающий поверхности боковых стенок канальных областей II; линии 107 слоев, покрывающие поверхность боковых стенок изолирующего слоя 106 на удалении от канальных областей II, при этом между смежными линиями 107 слоев предусмотрен второй интервал; второй диэлектрический слой 123, покрывающий поверхности боковых стенок вторых легированных областей II, при этом предусмотрен третий интервал между участками второго диэлектрического слоя 123, расположенными на боковых стенках смежных вторых легированных областей II; и третий диэлектрической слой 133, расположенный в первых интервалах, вторых интервалах и третьих интервалах.[0048] With reference to FIG. 1-5, the semiconductor structure includes: a base 11; bit lines 104 arranged on base 11, wherein the material of bit line 104 includes a metal-semiconductor chemical compound; semiconductor channels 105 located on the surfaces of the bit lines 104, wherein the semiconductor channel 105 includes a first doped region I, a channel region II, and a second doped region III arranged sequentially along the Z direction from the substrate 11 to the bit line 104, wherein the first doped region I is in contact with the 104 bit line; a first dielectric layer 113 covering side wall surfaces of the first doped regions I, wherein a first interval is provided between portions of the first dielectric layer 113 covering the side walls of adjacent first doped regions I on the same bit line 104; an insulating layer 106 covering the surfaces of the side walls of the channel regions II; layer lines 107 covering the surface of the side walls of the insulating layer 106 away from the channel regions II, with a second interval provided between adjacent layer lines 107; a second dielectric layer 123 covering the side wall surfaces of the second doped regions II, wherein a third interval is provided between portions of the second dielectric layer 123 located on the side walls of adjacent second doped regions II; and a third dielectric layer 133 located in the first intervals, second intervals and third intervals.

[0049] Полупроводниковая структура снабжена вертикальными транзисторами с круговым затвором (GAA), а линии 104 битов расположены между основой 11 и транзисторами GAA, тем самым образуя трехмерную (3D) сложенную послойно полупроводниковую структуру, что увеличивает степень интеграции полупроводниковой структуры.[0049] The semiconductor structure is provided with vertical circular gate (GAA) transistors, and bit lines 104 are located between the base 11 and the GAA transistors, thereby forming a three-dimensional (3D) layered semiconductor structure, which increases the degree of integration of the semiconductor structure.

[0050] Ниже со ссылкой на ФИГ. 1-5 данная полупроводниковая описана более подробно.[0050] Below with reference to FIG. 1-5 this semiconductor is described in more detail.

[0051] В данном варианте реализации материал основы 11 может представлять собой одноэлементный полупроводниковый материал или кристаллический неорганический смешанный полупроводниковый материал. Одноэлементный полупроводниковый материал может представлять собой кремний или германий, а кристаллический неорганический смешанный полупроводниковый материал может представлять собой карбид кремния, кремний-германиевый материал, арсенид галлия или индий-галлиевый материал. Кроме того, основа 11 легирована ионами первого типа.[0051] In this embodiment, the base material 11 may be a single element semiconductor material or a crystalline inorganic mixed semiconductor material. The single element semiconductor material may be silicon or germanium, and the crystalline inorganic mixed semiconductor material may be silicon carbide, silicon germanium material, gallium arsenide, or indium gallium material. In addition, the base 11 is doped with ions of the first type.

[0052] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения основа 11, линии 104 битов и полупроводниковые каналы 105 включают в себя один и тот же полупроводниковый элемент, поэтому полупроводниковые каналы 105 и линии 104 битов могут быть сформированы с использованием одной и той же пленочной структуры. Пленочная структура состоит из полупроводникового элемента, так что полупроводниковые каналы 105 и линии 104 битов объединены друг с другом, что предотвращает дефекты состояния межфазной границы между полупроводниковым каналом 105 и линией 104 битов и улучшает характеристики полупроводниковой структуры.[0052] In some embodiments of the present invention, the substrate 11, bit lines 104, and semiconductor channels 105 include the same semiconductor element such that the semiconductor channels 105 and bit lines 104 can be formed using the same film structure. The film structure is composed of a semiconductor element such that the semiconductor channels 105 and bit lines 104 are combined with each other, which prevents defects in the interface state between the semiconductor channel 105 and the bit line 104 and improves the performance of the semiconductor structure.

[0053] Полупроводниковый элемент может включать в себя по меньшей мере одно из кремния, углерода, германия, мышьяка, галлия или индия. В примере, как линии 104 битов, так и полупроводниковые каналы 105 включают в себя кремний. В других примерах как линии битов, так и полупроводниковые каналы могут включать в себя германий. Альтернативно как линии битов, так и полупроводниковые каналы включают в себя кремний и германий. Альтернативно как линии битов, так и полупроводниковые каналы включают в себя кремний и углерод. Альтернативно как линии битов, так и полупроводниковые каналы включают в себя мышьяк и галлий. Альтернативно как линии битов, так и полупроводниковые каналы включают в себя галлий и индий.[0053] The semiconductor element may include at least one of silicon, carbon, germanium, arsenic, gallium, or indium. In the example, both bit lines 104 and semiconductor channels 105 include silicon. In other examples, both the bit lines and the semiconductor channels may include germanium. Alternatively, both bit lines and semiconductor channels include silicon and germanium. Alternatively, both bit lines and semiconductor channels include silicon and carbon. Alternatively, both the bit lines and the semiconductor channels include arsenic and gallium. Alternatively, both the bit lines and the semiconductor channels include gallium and indium.

[0054] Материал линии 104 битов включает в себя химическое соединение 114 металла с полупроводником. Химическое соединение 114 металла с полупроводником имеет меньшее удельное сопротивление по сравнению с неметаллизированным полупроводниковым материалом. Таким образом, по сравнению с полупроводниковым каналом 105, линия 104 битов имеет меньшее удельное сопротивление. Это уменьшает сопротивление линии 104 битов и контактное сопротивление между линией 104 битов и первой легированной областью I, и, таким образом, дополнительно улучшает электрические характеристики полупроводниковой структуры. Кроме того, удельное сопротивление линии 104 битов также меньше, чем удельное сопротивление основы 11.[0054] The bit line material 104 includes a metal-semiconductor chemical compound 114. The metal-semiconductor chemical compound 114 has a lower resistivity compared to the non-metallized semiconductor material. Thus, compared to semiconductor channel 105, bit line 104 has a lower resistivity. This reduces the resistance of the bit line 104 and the contact resistance between the bit line 104 and the first doped region I, and thus further improves the electrical performance of the semiconductor structure. In addition, the resistivity of the 104 bit line is also smaller than the resistivity of the 11 base.

[0055] В некоторых примерах область линии 104 битов непосредственно под первой легированной областью I выполнена из полупроводникового материала, а область линии 104 битов, не покрытая первой легированной областью I, выполнена из химического соединения металла с полупроводником. Поскольку размер устройства продолжает уменьшаться, а параметры производственного процесса являются регулируемыми, участок области линии 104 битов непосредственно под первой легированной областью I выполнен из полупроводникового материала, а оставшаяся часть области линии 104 битов непосредственно под первой легированной областью I также может быть выполнена из химического соединения металла с полупроводником. «Оставшаяся часть области» в настоящем документе расположена на периферии «участка области».[0055] In some examples, the region of bit line 104 immediately below the first doped region I is made of a semiconductor material, and the region of bit line 104 not covered by the first doped region I is made of a metal-semiconductor compound. As the size of the device continues to decrease and the manufacturing process parameters are adjustable, the portion of the 104 bit line region directly below the first doped region I is made of a semiconductor material, and the remaining portion of the 104 bit line region directly below the first doped region I can also be made of a metal compound with a semiconductor. The "remaining area" as used herein is located on the periphery of the "area portion".

[0056] В примере со ссылкой на ФИГ. 2, множество химических соединений 114 металла с полупроводником в одной и той же линии 104 битов расположены на расстоянии друг от друга. В другом примере, со ссылкой на ФИГ. 3, множество химических соединений 114 металла с полупроводником в одной и той же линии 104 битов соединены друг с другом. На ФИГ. 3 показано, что только края смежных химических соединений 114 металла с полупроводником непосредственно контактируют друг с другом для соединения. На практике площадь контакта между смежными химическими соединениями 114 металла с полупроводником может быть больше, и площадь контакта между смежными химическими соединениями 114 металла с полупроводником в данном случае не ограничена.[0056] In the example with reference to FIG. 2, a plurality of metal-semiconductor chemical compounds 114 in the same bit line 104 are spaced apart from each other. In another example, with reference to FIG. 3, a plurality of metal-semiconductor chemical compounds 114 in the same bit line 104 are connected to each other. In FIG. 3 shows that only the edges of adjacent metal-semiconductor chemical compounds 114 directly contact each other for bonding. In practice, the contact area between adjacent metal-semiconductor chemical compounds 114 may be larger, and the contact area between adjacent metal-semiconductor chemical compounds 114 is not limited in this case.

[0057] В других примерах вся линия битов может быть изготовлена только из химического соединения металла с полупроводником.[0057] In other examples, an entire line of bits may be made from only a metal-semiconductor chemical compound.

[0058] В случае, когда полупроводниковый элемент в качестве примера представляет собой кремний, химическое соединение 114 металла с полупроводником включает в себя по меньшей мере одно из силицида кобальта, силицида никеля, силицида молибдена, силицида титана, силицида вольфрама, силицида тантала или силицида платины.[0058] In the case where the semiconductor element is silicon as an example, the metal-semiconductor chemical compound 114 includes at least one of cobalt silicide, nickel silicide, molybdenum silicide, titanium silicide, tungsten silicide, tantalum silicide or platinum silicide .

[0059] В данном варианте реализации, на основе 11 может быть сформировано множество линий 104 битов, отделенных друг от друга, и каждая из линий 104 битов может находиться в контакте по меньшей мере с одной первой легированной областью I. На ФИГ. 1-4 показаны четыре отдельные линии 104 битов, причем каждая из линий 104 битов контактирует с четырьмя первыми легированными областями I. Количество линий 104 битов и количество первых легированных областей I, контактирующих с каждой из линий 104 битов, могут быть обосновано установлены в соответствии с фактическими электрическими требованиями.[0059] In this embodiment, a plurality of bit lines 104 may be formed based on 11, separated from each other, and each of the bit lines 104 may be in contact with at least one first doped region I. In FIG. 1-4 show four separate bit lines 104, each of the bit lines 104 contacting four first I doped regions. The number of bit lines 104 and the number of first I doped regions contacting each of the bit lines 104 can be reasonably set in accordance with actual electrical requirements.

[0060] Линия 104 битов легирована ионами второго типа, а основа 11 легирована ионами первого типа. Ион второго типа отличается от иона первого типа, при этом ион первого типа и ион второго типа представляют собой одно из иона N-типа или иона P-типа. Таким образом, линия 104 битов и основа 11 образуют PN-переход, который способствует предотвращению утечки из линии 104 битов, что дополнительно улучшает электрические характеристики полупроводниковой структуры. Еще в одних вариантах реализации основа 11 может быть не легирована ионом первого типа.[0060] The bit line 104 is doped with the second type of ions, and the base 11 is doped with the first type of ions. The second type ion is different from the first type ion, with the first type ion and the second type ion being one of an N-type ion or a P-type ion. Thus, the bit line 104 and the base 11 form a PN junction, which helps prevent leakage from the bit line 104, which further improves the electrical performance of the semiconductor structure. In yet other embodiments, the base 11 may not be doped with a first type of ion.

[0061] Ион N-типа представляет собой по меньшей мере одно из иона мышьяка, иона фосфора или иона сурьмы, а ион Р-типа представляет собой по меньшей мере одно из иона бора, иона индия или иона галлия.[0061] The N-type ion is at least one of an arsenic ion, a phosphorus ion or an antimony ion, and the P-type ion is at least one of a boron ion, an indium ion or a gallium ion.

[0062] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения первая легированная область I, канальная область II и вторая легированная область III полупроводникового канала 105 легированы ионом одного и того же типа, т.е. ионом второго типа. Концентрация легирующего иона в первой легированной области I равна концентрации легирующего иона в канальной области II и второй легированной области III.[0062] In some embodiments of the present invention, the first doped region I, channel region II, and second doped region III of the semiconductor channel 105 are doped with the same type of ion, i.e. ion of the second type. The concentration of the dopant ion in the first doped region I is equal to the concentration of the dopant ion in the channel region II and the second doped region III.

[0063] Таким образом, устройство, сформированное полупроводниковым каналом 105, представляет собой беспереходный транзистор. Другими слоевами, типы легирующих ионов в первой легированной области I, канальной области II и второй легированной области III являются одинаковыми, например, ион N-типа, и легирующие ионы в первой легированной области I, канальной области II и второй легированной области III могут быть одинаковыми. При этом термин «беспереходный» в настоящем документе относится к отсутствию PN-перехода, т.е. отсутствует PN-переход в транзисторе, сформированном полупроводниковым каналом 105, а концентрации легирования легирующих ионов в первой легированной области I, канальной области II и второй легированной области III одинаковы. Такие преимущества включают в себя: с одной стороны, отсутствие необходимости выполнения дополнительного легирования в первой легированной области I и второй легированной области III, что позволяет устранить проблему, заключающуюся в том, что процессом легирования в первой легированной области I и второй легированной области III трудно управлять, особенно в связи с дальнейшим уменьшением размера транзистора, если первая легированная область I и вторая легированная область III дополнительно легированы, управлять концентрацией легирования труднее; с другой стороны, поскольку устройство представляет собой беспереходный транзистор, это позволяет избежать использования процесса легирования истока/стока со сверхвысоким градиентом для создания PN-перехода со сверхвысоким градиентом в наноразмерном диапазоне, поэтому можно избежать таких проблем, как дрейф порогового напряжения и увеличение тока утечки, вызванных резкими изменениями концентрации легирования, а эффект короткого канала может быть легко подавлен, так что устройство может работать в диапазоне нескольких нанометров, и такая конструкция дополнительно улучшает степень интеграции и электрические характеристики полупроводниковой структуры. Выражение «дополнительное легирование» в настоящем документе относится к легированию, осуществляемому для обеспечения того, чтобы типы легирующих ионов в первой легированной области I и второй легированной области III отличались от типов легирующих ионов в канальной области II.[0063] Thus, the device formed by the semiconductor channel 105 is a junctionless transistor. In other layers, the types of doping ions in the first doped region I, channel region II and second doped region III are the same, for example, an N-type ion, and the dopant ions in the first doped region I, channel region II and the second doped region III may be the same . However, the term “junctionless” in this document refers to the absence of a PN junction, i.e. there is no PN junction in the transistor formed by the semiconductor channel 105, and the doping concentrations of the doping ions in the first doped region I, the channel region II and the second doped region III are the same. Such advantages include: on the one hand, there is no need to perform additional alloying in the first alloyed region I and the second alloyed region III, which eliminates the problem that the alloying process in the first alloyed region I and the second alloyed region III is difficult to control , especially as the transistor size further decreases, if the first doped region I and the second doped region III are further doped, it is more difficult to control the doping concentration; on the other hand, since the device is a junctionless transistor, it avoids the use of ultra-high gradient source/drain doping process to create ultra-high gradient PN junction in the nanoscale range, so problems such as threshold voltage drift and increased leakage current can be avoided, caused by sudden changes in doping concentration, and the short channel effect can be easily suppressed, so that the device can operate in the range of several nanometers, and this design further improves the degree of integration and electrical performance of the semiconductor structure. The expression “additional doping” herein refers to doping performed to ensure that the types of doping ions in the first doped region I and the second doped region III are different from the types of doping ions in the channel region II.

[0064] В некоторых примерах концентрация легирования для иона второго типа в полупроводниковом канале 105 составляет от 1×1019 атомов/см3 до 1×1020 атомов/см3. Вдоль направления Z от основы 11 к линии 104 битов высота полупроводникового канала 105 составляет от 100 нм до 150 нм, а высота первой легированной области I, канальной области II и второй легированной области III составляет от 30 нм до 50 нм.[0064] In some examples, the doping concentration for the second type of ion in the semiconductor channel 105 is from 1×10 19 atoms/cm 3 to 1×10 20 atoms/cm 3 . Along the Z direction from the base 11 to the bit line 104, the height of the semiconductor channel 105 is from 100 nm to 150 nm, and the height of the first doped region I, the channel region II and the second doped region III is from 30 nm to 50 nm.

[0065] В данном варианте реализации ортогональная проекция канальной области II на основу 11 меньше, чем ортогональная проекция второй легированной области III на основу 11, и меньше, чем ортогональная проекция первой легированной области I на основу 11. Таким образом, канальная область II может быть сформирована с меньшей площадью поперечного сечения, перпендикулярного направлению Z, от линии 104 битов к полупроводниковому каналу 105. В результате образованная впоследствии линия слоев может лучше управлять канальной областью II, таким образом способствуя управлению отпиранием или запиранием транзистора с круговым затвором (GAA). Еще в одних вариантах реализации ортогональные проекции первой легированной области, канальной области и второй легированной области на основу могут быть равны. Альтернативно ортогональные проекции канальной области и второй легированной области на основу меньше, чем ортогональная проекция первой легированной области на основу.[0065] In this embodiment, the orthogonal projection of channel region II onto the substrate 11 is less than the orthogonal projection of the second doped region III onto the substrate 11, and is smaller than the orthogonal projection of the first doped region I onto the substrate 11. Thus, channel region II may be formed with a smaller cross-sectional area perpendicular to the Z direction from the bit line 104 to the semiconductor channel 105. As a result, the subsequently formed line of layers can better control the channel region II, thereby contributing to the on-off or turn-off control of the circular gate transistor (GAA). In still other embodiments, the orthogonal projections of the first doped region, the channel region, and the second doped region onto the substrate may be equal. Alternatively, the orthogonal projections of the channel region and the second doped region onto the substrate are smaller than the orthogonal projection of the first doped region onto the substrate.

[0066] В некоторых примерах ширина W и длина L канальной области II в сечении, перпендикулярном направлению Z, не превышают 10 нм, и это гарантирует, что линия слоев, которая будет сформирована впоследствии, будет хорошо управлять канальной областью II.[0066] In some examples, the width W and length L of channel region II in a section perpendicular to the Z direction do not exceed 10 nm, and this ensures that the line of layers that is subsequently formed will drive channel region II well.

[0067] Первый диэлектрический слой 113 может включать в себя четвертый диэлектрический слой 143 и пятый диэлектрический слой 153. Четвертый диэлектрический слой 143 расположен в интервалах между смежными линиями 104 битов и в интервалах между смежными первыми легированными областями I на смежных линиях 104 битов. Пятый диэлектрический слой 153 расположен на боковых стенках смежных первых легированных областей I на той же самой линии 104 битов и на боковой стенке четвертого диэлектрического слоя 143. Первый диэлектрический слой 113 выполнен с возможностью достижения электрической изоляции между смежными полупроводниковыми каналами 105 и смежными линиями 104 битов.[0067] The first dielectric layer 113 may include a fourth dielectric layer 143 and a fifth dielectric layer 153. The fourth dielectric layer 143 is located in the spaces between adjacent bit lines 104 and in the spaces between adjacent first I doped regions on adjacent bit lines 104. A fifth dielectric layer 153 is located on the side walls of adjacent first doped regions I on the same bit line 104 and on the side wall of a fourth dielectric layer 143. The first dielectric layer 113 is configured to achieve electrical isolation between adjacent semiconductor channels 105 and adjacent bit lines 104.

[0068] В некоторых примерах материал четвертого диэлектрического слоя 143 и материал пятого диэлектрического слоя 153 являются одинаковыми, при этом как материал четвертого диэлектрического слоя 143, так и материал пятого диэлектрического слоя 153 могут представлять собой оксид кремния. Еще в одних вариантах реализации материал четвертого диэлектрического слоя и материал пятого диэлектрического слоя также могут быть разными, если материалы четвертого диэлектрического слоя и пятого диэлектрического слоя являются материалами с хорошим изоляционным эффектом.[0068] In some examples, the material of the fourth dielectric layer 143 and the material of the fifth dielectric layer 153 are the same, and both the material of the fourth dielectric layer 143 and the material of the fifth dielectric layer 153 may be silicon oxide. In still other embodiments, the material of the fourth dielectric layer and the material of the fifth dielectric layer may also be different if the materials of the fourth dielectric layer and the fifth dielectric layer are materials with good insulating effect.

[0069] В данном варианте реализации ортогональная проекция периферии изолирующего слоя 106 на основу 11 меньше, чем ортогональная проекция периферии второго диэлектрического слоя 123 на основу 11, т.е. со ссылкой на ФИГ. 2 и 4, по сравнению с наружной стенкой второго диэлектрического слоя 123, удаленной от полупроводникового канала 105, при этом наружная стенка изолирующего слоя 106, удаленная от полупроводникового канала 105, находится ближе к полупроводниковому каналу 105. Кроме того, по сравнению с наружной стенкой первого диэлектрического слоя 113, удаленной от полупроводникового канала 105, наружная стенка изолирующего слоя 106, удаленная от полупроводникового канала 105, также находится ближе к полупроводниковому каналу 105. При этом материал изолирующего слоя 106 представляет собой оксид кремния.[0069] In this embodiment, the orthogonal projection of the periphery of the insulating layer 106 onto the substrate 11 is less than the orthogonal projection of the periphery of the second dielectric layer 123 onto the substrate 11, i.e. with reference to FIG. 2 and 4, compared with the outer wall of the second dielectric layer 123, distant from the semiconductor channel 105, while the outer wall of the insulating layer 106, remote from the semiconductor channel 105, is closer to the semiconductor channel 105. In addition, compared with the outer wall of the first dielectric layer 113, remote from the semiconductor channel 105, the outer wall of the insulating layer 106, remote from the semiconductor channel 105, is also closer to the semiconductor channel 105. The material of the insulating layer 106 is silicon oxide.

[0070] Еще в одних вариантах реализации изолирующий слой и второй диэлектрический слой могут представлять собой одну и ту же пленочную структуру, т.е. изолирующий слой и второй диэлектрический слой могут быть сформированы на одном и том же этапе процесса. Материал изолирующего слоя и материал второго диэлектрического слоя включают в себя по меньшей мере одно из оксида кремния или нитрида кремния.[0070] In yet other embodiments, the insulating layer and the second dielectric layer may be the same film structure, i.e. the insulating layer and the second dielectric layer can be formed in the same process step. The insulating layer material and the second dielectric layer material include at least one of silicon oxide or silicon nitride.

[0071] Первый интервал, второй интервал и третий интервал соединены друг с другом.[0071] The first interval, the second interval and the third interval are connected to each other.

[0072] В некоторых примерах со ссылкой на ФИГ. 2-4 ортогональная проекция первого интервала на основу 11 совпадает с ортогональной проекцией второго интервала на основу 11. Третий диэлектрический слой 133 заполняет первые интервалы, вторые интервалы и третьи интервалы, при этом верхняя поверхность третьего диэлектрического слоя 133, удаленная от основы 11, расположена выше, чем поверхность второй легированной области III, удаленная от основы 11.[0072] In some examples with reference to FIGS. 2-4, the orthogonal projection of the first interval on the base 11 coincides with the orthogonal projection of the second interval on the base 11. The third dielectric layer 133 fills the first intervals, the second intervals and the third intervals, with the upper surface of the third dielectric layer 133, remote from the basis 11, located above than the surface of the second alloyed region III, distant from the base 11.

[0073] В некоторых примерах со ссылкой на ФИГ. 5 в участке третьего диэлектрического слоя 133, расположенном во вторых интервалах, предусмотрены полости 109. Иными слоевами, в дополнение к третьему диэлектрическому слою 133, полость 109 также обеспечена между смежными линиями 107 слоев для уменьшения емкости, образуемой между смежными линиями 107 слоев, таким образом, улучшая электрические характеристики полупроводниковой структуры. В других примерах полости могут быть предусмотрены не только в участке третьего диэлектрического слоя, расположенном во вторых интервалах, но также могут быть предусмотрены в участке третьего диэлектрического слоя, расположенном в первых интервалах, или в участке третьего диэлектрического слоя, расположенном в третьих интервалах.[0073] In some examples with reference to FIGS. 5, in a portion of the third dielectric layer 133 located at the second intervals, cavities 109 are provided. In other layers, in addition to the third dielectric layer 133, a cavity 109 is also provided between adjacent layer lines 107 to reduce the capacitance formed between adjacent layer lines 107, thus , improving the electrical characteristics of the semiconductor structure. In other examples, cavities may be provided not only in a portion of the third dielectric layer located in the second intervals, but also may be provided in a portion of the third dielectric layer located in the first intervals or in a portion of the third dielectric layer located in the third intervals.

[0074] Полупроводниковая структура также может включать в себя: металлический контактный слой 108, расположенный на верхних поверхностях вторых легированных областей III на удалении от основы 11, причем металлический контактный слой 108 содержит тот же металлический элемент, что и химическое соединение 114 металла с полупроводником. Металлический элемент включает в себя по меньшей мере одно из кобальта, никеля, молибдена, титана, вольфрама, тантала или платины.[0074] The semiconductor structure may also include: a metal contact layer 108 located on the upper surfaces of the second doped regions III remote from the substrate 11, wherein the metal contact layer 108 contains the same metal element as the metal-semiconductor compound 114. The metal element includes at least one of cobalt, nickel, molybdenum, titanium, tungsten, tantalum or platinum.

[0075] Благодаря металлическому элементу в металлическом контактном слое 108 при последующем формировании нижнего электрода емкостной структуры на металлическом контактном слое 108 металлический контактный слой 108 образует омический контакт с нижним электродом. Таким образом, предотвращен непосредственный контакт нижнего электрода с полупроводниковым материалом с образованием контакта с барьером Шоттки. Конструкция омического контакта уменьшает контактное сопротивление между второй легирующей областью III и нижним электродом, уменьшает потребление энергии полупроводниковой структурой и подавляет эффект резистивно-емкостной (RC) задержки, таким образом улучшая электрические характеристики полупроводниковой структуры. Кроме того, с точки зрения процесса изготовления, поскольку металлический контактный слой 108 и химическое соединение 114 металла с полупроводником содержат один и тот же металлический элемент, это способствует формированию металлического контактного слоя 108 и формированию химических соединений 114 металла с полупроводником в линиях 104 битов в одном этапе процесса.[0075] Due to the metal element in the metal contact layer 108, when the bottom electrode of the capacitive structure is subsequently formed on the metal contact layer 108, the metal contact layer 108 forms an ohmic contact with the bottom electrode. In this way, the bottom electrode is prevented from directly contacting the semiconductor material to form contact with the Schottky barrier. The ohmic contact design reduces the contact resistance between the second doping region III and the bottom electrode, reduces the power consumption of the semiconductor structure, and suppresses the resistive-capacitance (RC) delay effect, thereby improving the electrical performance of the semiconductor structure. In addition, from the point of view of the manufacturing process, since the metal contact layer 108 and the metal-semiconductor chemical compound 114 contain the same metal element, it is conducive to the formation of the metal contact layer 108 and the formation of the metal-semiconductor chemical compounds 114 in the bit lines 104 in one stage of the process.

[0076] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения ортогональная проекция участка металлического контактного слоя 108 на основу 11 покрывает ортогональную проекцию второй легированной области III на основу 11. Таким образом, площадь контакта между металлическим контактным слоем 108 и нижним электродом увеличена, в следствие чего контактное сопротивление между металлическим контактным слоем 108 и нижним электродом уменьшено, и, таким образом, улучшены электрические характеристики полупроводниковой структуры.[0076] In some embodiments of the present invention, the orthogonal projection of a portion of the metal contact layer 108 onto the substrate 11 covers the orthogonal projection of the second alloyed region III onto the substrate 11. Thus, the contact area between the metal contact layer 108 and the bottom electrode is increased, resulting in a contact resistance between the metal contact layer 108 and the bottom electrode is reduced, and thus the electrical performance of the semiconductor structure is improved.

[0077] Полупроводниковая структура также может включать в себя: переходный слой 118, расположенный между вторыми легированными областями III и металлическим контактным слоем 108 на участках верхних поверхностей вторых легированных областей III. Металлический контактный слой 108 охватывает оставшийся участок поверхности переходного слоя 118. Переходный слой 118 и вторая легированная область III легированы ионами одного и того же типа, а концентрация легирования для иона легирования в переходном слое 118 больше, чем во второй легированной области III. Таким образом, сопротивление переходного слоя 118 меньше, чем сопротивление второй легированной области III, что дополнительно уменьшает сопротивление электропередачи между второй легированной областью III и нижним электродом.[0077] The semiconductor structure may also include: a transition layer 118 located between the second doped regions III and a metal contact layer 108 at portions of the top surfaces of the second doped regions III. The metal contact layer 108 covers the remaining surface portion of the transition layer 118. The transition layer 118 and the second doped region III are doped with the same type of ions, and the doping concentration for the doping ion in the transition layer 118 is greater than that in the second doped region III. Thus, the resistance of the transition layer 118 is less than the resistance of the second doped region III, which further reduces the electrical transmission resistance between the second doped region III and the bottom electrode.

[0078] Еще в одних вариантах реализации полупроводниковая структура может не содержать переходный слой, а верхние поверхности вторых легированных областей снабжены только металлическим контактным слоем.[0078] In still other embodiments, the semiconductor structure may not include a transition layer, and the top surfaces of the second doped regions are provided only with a metal contact layer.

[0079] Полупроводниковая структура также может включать в себя емкостные структуры (не показаны на чертежах), причем емкостные структуры расположены на поверхности, сформированной металлическим контактным слоем 108 и третьим диэлектрическим слоем 133 совместно.[0079] The semiconductor structure may also include capacitive structures (not shown in the drawings), the capacitive structures being disposed on a surface formed by the metal contact layer 108 and the third dielectric layer 133 together.

[0080] Таким образом, вертикальные транзисторы с круговым затвором (GAA) обеспечены на основе 11, а линии 104 битов расположены между основой 11 и транзисторами GAA, тем самым формируя трехмерную (3D) сложенную послойно полупроводниковую структуру, что увеличивает степень интеграции полупроводниковой структуры. Материал линии 104 битов включают в себя химическое соединение 114 металла с полупроводником, что уменьшает сопротивление линии 104 битов и контактное сопротивление между линией 104 битов и первой легированной областью I, дополнительно улучшая электрические характеристики полупроводниковой структуры. Устройство, образованное полупроводниковым каналом 105, представляет собой беспереходный транзистор, который позволяет избежать использования процесса легирования стока-истока со сверхвысоким градиентом. Следовательно, обеспечивается возможность предотвращения таких проблем, как дрейф порогового напряжения и увеличение тока утечки, вызванные резкими изменениями концентрации легирования, и возможность упрощенного подавления эффекта короткого канала. Такая конструкция дополнительно повышает степень интеграции и электрические характеристики полупроводниковой структуры.[0080] Thus, vertical circular gate transistors (GAAs) are provided on the base 11, and bit lines 104 are arranged between the base 11 and the GAA transistors, thereby forming a three-dimensional (3D) layer-stacked semiconductor structure, which increases the degree of integration of the semiconductor structure. The bit line 104 material includes a metal-semiconductor chemical compound 114 that reduces the resistance of the bit line 104 and the contact resistance between the bit line 104 and the first doped region I, further improving the electrical performance of the semiconductor structure. The device formed by the semiconductor channel 105 is a junctionless transistor that avoids the use of an ultra-high gradient drain-source doping process. Therefore, it is possible to prevent problems such as threshold voltage drift and increase in leakage current caused by sudden changes in doping concentration, and to easily suppress the short channel effect. This design further enhances the degree of integration and electrical performance of the semiconductor structure.

[0081] Соответственно, в другом варианте реализации настоящего раскрытия также предложен способ изготовления полупроводниковой структуры, который может быть использован для изготовления вышеупомянутой полупроводниковой структуры.[0081] Accordingly, in another embodiment of the present disclosure, a method for manufacturing a semiconductor structure that can be used to manufacture the above-mentioned semiconductor structure is also provided.

[0082] На ФИГ. 1-35 приведены схематические виды в разрезе, соответствующие этапам способа изготовления полупроводниковой структуры, предложенной еще в одном варианте реализации. Способ изготовления полупроводниковой структуры, предложенный в данном варианте реализации, подробно описан ниже со ссылкой на чертежи, при этом части, аналогичные или соответствующие частям, которые упомянуты в приведенном выше варианте реализации, в данном случае не будут описаны повторно.[0082] In FIG. 1-35 are schematic cross-sectional views corresponding to steps of a method for manufacturing a semiconductor structure proposed in yet another embodiment. The method for manufacturing a semiconductor structure proposed in this embodiment will be described in detail below with reference to the drawings, and parts similar to or corresponding to those mentioned in the above embodiment will not be described again here.

[0083] Со ссылкой на ФИГ. 6-9, обеспечивают основу 11, при этом на основе 11 формируют исходные линии 124 битов, а на поверхностях исходных линий 124 битов, удаленных от основы 11, формируют полупроводниковые каналы 105. Полупроводниковый канал 105 включает в себя первую легированную область I, канальную область II и вторую легированную область III, расположенные в последовательности вдоль направления от основы 11 к исходной линии 124 битов.[0083] With reference to FIG. 6-9 provide a substrate 11, wherein bit baselines 124 are formed on the core 11, and semiconductor channels 105 are formed on the surfaces of the bit baselines 124 remote from the substrate 11. The semiconductor channel 105 includes a first doped region I, a channel region II and a second doped region III arranged in sequence along the direction from the base 11 to the bit reference line 124.

[0084] Обеспечение основы 11 и формирование исходных линий 124 битов и полупроводниковых каналов 105 на основе 11 включает в себя:[0084] Providing the base 11 and generating the base bit lines 124 and semiconductor channels 105 from the base 11 includes:

[0085] Со ссылкой на ФИГ. 6, обеспечивают подложку 110. Тип материала подложки 110 может представлять собой одноэлементный полупроводниковый материал или кристаллический неорганический смешанный полупроводниковый материал. Одноэлементный полупроводниковый материал может представлять собой кремний или германий, а кристаллический неорганический смешанный полупроводниковый материал может представлять собой карбид кремния, кремний-германиевый материал, арсенид галлия или индий-галлиевый материал.[0085] With reference to FIG. 6 provide a substrate 110. The type of material of the substrate 110 may be a single element semiconductor material or a crystalline inorganic mixed semiconductor material. The single element semiconductor material may be silicon or germanium, and the crystalline inorganic mixed semiconductor material may be silicon carbide, silicon germanium material, gallium arsenide, or indium gallium material.

[0086] Подложка 110 включает в себя: основу 11, при этом основа 11 легирована ионами первого типа; и исходный полупроводниковый слой 10, обеспеченный на основе 11.[0086] The substrate 110 includes: a base 11, wherein the base 11 is doped with a first type of ions; and a source semiconductor layer 10 provided on the base 11.

[0087] Исходный полупроводниковый слой 10 подвергают легированию и отжигу. Исходный полупроводниковый слой 10 подвергают легированию ионами второго типа с тем, чтобы подвергнуть исходный полупроводниковый слой 10 последующему травлению с формированием исходных линий 124 битов и полупроводниковых каналов 105. Ион второго типа отличается от иона первого типа, при этом ион первого типа и ион второго типа соответственно представляют собой одно из иона N-типа или иона P-типа.[0087] The original semiconductor layer 10 is doped and annealed. The parent semiconductor layer 10 is doped with a second type of ion so as to subject the parent semiconductor layer 10 to subsequent etching to form parent bit lines 124 and semiconductor channels 105. The second type ion is different from the first type ion, with the first type ion and the second type ion respectively are one of an N-type ion or a P-type ion.

[0088] Обработка легированием может быть осуществлена путем высокотемпературной диффузии или ионной имплантации. При легировании исходного полупроводникового слоя 10 путем ионной имплантации температура отжига при обработке отжигом составляет от 800°С до 1000°С.[0088] Doping treatment can be accomplished by high temperature diffusion or ion implantation. When the original semiconductor layer 10 is doped by ion implantation, the annealing temperature during annealing treatment is from 800°C to 1000°C.

[0089] В данном варианте реализации концентрация легирования для иона второго типа в исходном полупроводниковом слое 10 составляет от 1×1019 атомов/см3 до 1×1020 атомов/см3, а вдоль направления от исходного полупроводникового слоя 10 к основе 11 глубина легирования для иона второго типа в исходном полупроводниковом слое 10 составляет от 150 нм до 250 нм. Кроме того, ионы первого типа представляют собой ионы P-типа, а ионы второго типа представляют собой ионы N-типа. Еще в одних вариантах реализации ион первого типа может представлять собой ион N-типа, а ион второго типа может представлять собой ион P-типа.[0089] In this embodiment, the doping concentration for the second type ion in the original semiconductor layer 10 is from 1×10 19 atoms/cm 3 to 1×10 20 atoms/cm 3 , and along the direction from the original semiconductor layer 10 to the substrate 11 the depth doping for the second type ion in the original semiconductor layer 10 is from 150 nm to 250 nm. In addition, the first type ions are P-type ions, and the second type ions are N-type ions. In yet other embodiments, the first type ion may be an N-type ion, and the second type ion may be a P-type ion.

[0090] Буферный слой 120 и барьерный слой 130 последовательно укладывают послойно на сторону исходного полупроводникового слоя 10, удаленную от основы 11. В некоторых примерах буферный слой 120 и барьерный слой 130 могут быть сформированы посредством процесса осаждения. Материал буферного слоя 120 представляет собой оксид кремния, а материал барьерного слоя 130 изготовлен из нитрида кремния.[0090] The buffer layer 120 and the barrier layer 130 are sequentially deposited layer by layer on the side of the parent semiconductor layer 10 away from the substrate 11. In some examples, the buffer layer 120 and the barrier layer 130 may be formed through a deposition process. The material of the buffer layer 120 is silicon oxide, and the material of the barrier layer 130 is made of silicon nitride.

[0091] В некоторых вариантах реализации настоящего раскрытия нитрид кремния может быть осажден с помощью процесса химического осаждения из паровой фазы с формированием барьерного слоя 130. Пленочный слой нитрида кремния окисляется очень медленно, что обеспечивает возможность защиты подложки 100, расположенной под пленочным слоем нитрида кремния, и предотвращения окисления подложки 100.[0091] In some embodiments of the present disclosure, silicon nitride may be deposited using a chemical vapor deposition process to form a barrier layer 130. The silicon nitride film layer oxidizes very slowly, allowing the substrate 100 located beneath the silicon nitride film layer to be protected. and preventing oxidation of the substrate 100.

[0092] В некоторых примерах подложка 110 представляет собой кремниевую подложку. Из-за большого несоответствия постоянной решетки и коэффициента теплового расширения нитрида кремния и постоянной решетки и коэффициента теплового расширения кремниевой подложки, если нитрид кремния непосредственно сформирован на кремниевой подложке, плотность дефектов на межфазной границе между нитридом кремния и кремнием велика, вследствие чего легко образуется ловушка для носителей или центр рекомбинации, влияющие на подвижность носителей кремния и, таким образом, на рабочие характеристики и срок службы полупроводниковой структуры. Кроме того, напряжение пленки нитрида кремния является большим, и она может легко растрескиваться при непосредственном осаждении на кремниевую подложку. Таким образом, оксид кремния осаждают в виде буферного слоя 120 перед осаждением нитрида кремния на кремниевую подложку, таким образом улучшая рабочие характеристики и срок службы полупроводниковой структуры.[0092] In some examples, substrate 110 is a silicon substrate. Due to the large mismatch between the lattice constant and thermal expansion coefficient of silicon nitride and the lattice constant and thermal expansion coefficient of the silicon substrate, if silicon nitride is directly formed on the silicon substrate, the defect density at the interface between silicon nitride and silicon is large, so that a trap for silicon nitride is easily formed. carriers or recombination center, affecting the mobility of silicon carriers and thus the performance and life of the semiconductor structure. In addition, the stress of the silicon nitride film is large, and it can easily crack when directly deposited on a silicon substrate. Thus, silicon oxide is deposited as a buffer layer 120 before deposition of silicon nitride onto the silicon substrate, thereby improving the performance and life of the semiconductor structure.

[0093] С продолженной ссылкой на ФИГ. 6, формируют первый маскирующий слой 102 на барьерном слое 130, при этом первый маскирующий слой 102 включает в себя множество первых слотов b, отделенных друг от друга. Длина первого слота b вдоль продольного направления X первых слотов b соответствует длине линии битов, которая будет сформирована впоследствии.[0093] With continued reference to FIG. 6, a first mask layer 102 is formed on the barrier layer 130, wherein the first mask layer 102 includes a plurality of first slots b separated from each other. The length of the first b slot along the longitudinal direction X of the first b slots corresponds to the length of the bit line that will be generated subsequently.

[0094] Со ссылкой на ФИГ. 7, осуществляют травление барьерного слоя 130, буферного слоя 120 и исходного полупроводникового слоя 10 с использованием первого маскирующего слоя 102 в качестве маски и формируют множество первых пазов а и удаляют первый маскирующий слой 102.[0094] With reference to FIG. 7, the barrier layer 130, the buffer layer 120 and the original semiconductor layer 10 are etched using the first mask layer 102 as a mask, and a plurality of first slots a are formed and the first mask layer 102 is removed.

[0095] В данном варианте реализации глубина первого паза а вдоль направления Z, перпендикулярного поверхности основы 11, составляет от 250 нм до 300 нм. Поскольку глубина первого паза а больше, чем глубина легирования ионами второго типа в исходном полупроводниковом слое 10, это способствует обеспечению возможности травления исходного полупроводникового слоя 10, легированного ионами второго типа, с тем чтобы способствовать последующему формированию полупроводниковых каналов и линий битов с высокой концентрацией легирования ионами второго типа.[0095] In this embodiment, the depth of the first groove a along the Z direction perpendicular to the surface of the base 11 is from 250 nm to 300 nm. Since the depth of the first groove a is greater than the doping depth of the second type of ions in the original semiconductor layer 10, it helps to allow the original semiconductor layer 10 doped with the second type of ions to be etched so as to facilitate the subsequent formation of semiconductor channels and bit lines with a high concentration of ion doping second type.

[0096] Со ссылкой на ФИГ. 8, в первых пазах а формируют четвертый диэлектрический слой 143.[0096] With reference to FIG. 8, a fourth dielectric layer 143 is formed in the first slots a.

[0097] В данном варианте реализации четвертый диэлектрический слой 143 может быть сформирован следующим образом: Осуществляют процесс осаждения с формированием четвертой диэлектрической пленки, покрывающей верхнюю поверхность барьерного слоя 130 и заполняющей первые пазы. Четвертую диэлектрическую пленку химически и механически выравнивают до тех пор, пока не будет открыта верхняя поверхность барьерного слоя 130, а оставшийся участок четвертой диэлектрической пленки используют в качестве четвертого диэлектрического слоя 143. Материал четвертой диэлектрической пленки включает в себя оксид кремния.[0097] In this embodiment, the fourth dielectric layer 143 may be formed as follows: A deposition process is carried out to form a fourth dielectric film covering the upper surface of the barrier layer 130 and filling the first slots. The fourth dielectric film is chemically and mechanically aligned until the top surface of the barrier layer 130 is exposed, and the remaining portion of the fourth dielectric film is used as the fourth dielectric layer 143. The material of the fourth dielectric film includes silicon oxide.

[0098] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения на верхней поверхности, образованной четвертым диэлектрическим слоем 143 и оставшимся участком подложки 110, формируют второй маскирующий слой 112 таким образом, что второй маскирующий слой 112 включает в себя множество вторых слотов с, отделенных друг от друга. Длина второго слота с вдоль продольного направления Y второго слота с соответствует длине линии слоев, которая будет сформирована впоследствии.[0098] In some embodiments of the present invention, a second mask layer 112 is formed on the top surface formed by the fourth dielectric layer 143 and the remaining portion of the substrate 110 such that the second mask layer 112 includes a plurality of second slots c separated from each other. The length of the second slot c along the longitudinal direction Y of the second slot c corresponds to the length of the layer line to be formed subsequently.

[0099] В данном варианте реализации, со ссылкой на ФИГ. 6 и 8, продольное направление X первого слота b перпендикулярно продольному направлению Y второго слота с. Таким образом, окончательно сформированные полупроводниковые каналы 105 соответствуют компоновке 4F2, которая дополнительно повышает степень интеграции полупроводниковой структуры. Еще в одних вариантах реализации продольное направление первого слота пересекает продольное направление второго слота, а внутренний угол между ними может не составлять 90°.[0099] In this embodiment, with reference to FIG. 6 and 8, the longitudinal direction X of the first slot b is perpendicular to the longitudinal direction Y of the second slot c. Thus, the final formed semiconductor channels 105 correspond to the 4F2 arrangement, which further enhances the degree of integration of the semiconductor structure. In yet other embodiments, the longitudinal direction of the first slot intersects the longitudinal direction of the second slot, and the internal angle between them may not be 90°.

[00100] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения отношение ширины первого слота b вдоль направления Y к ширине второго слота с вдоль направления X равно 2 к 1 для обеспечения возможности того, что впоследствии будут сформированы сквозные отверстия, открывающие первый диэлектрический слой, окружающий боковые стенки канальных областей II, что способствует последующему формированию первых промежутков для изготовления линий слоев. В некоторых примерах ширина первого слота b вдоль направления Y равна ширине второго слота с вдоль направления X, а расстояние между смежными первыми слотами b равно расстоянию между смежными вторыми слотами с. С одной стороны, множество полупроводниковых каналов, сформированных впоследствии, расположены регулярно, что дополнительно повышает степень интеграции полупроводниковой структуры; с другой стороны, первый маскирующий слой 102 и второй маскирующий слой 112 могут быть сформированы с использованием одной и той же маски, что способствует снижению стоимости изготовления полупроводниковой структуры.[00100] In some embodiments of the present invention, the ratio of the width of the first slot b along the Y direction to the width of the second slot c along the X direction is 2 to 1 to allow through holes to subsequently be formed exposing the first dielectric layer surrounding the side walls of the channel areas II, which facilitates the subsequent formation of the first spaces for the production of layer lines. In some examples, the width of the first slot b along the Y direction is equal to the width of the second slot c along the X direction, and the distance between adjacent first slots b is equal to the distance between adjacent second slots c. On the one hand, a plurality of semiconductor channels formed subsequently are arranged regularly, which further improves the degree of integration of the semiconductor structure; on the other hand, the first mask layer 102 and the second mask layer 112 can be formed using the same mask, which helps reduce the manufacturing cost of the semiconductor structure.

[00101] В данном варианте реализации оба из первого маскирующего слоя 102 и второго маскирующего слоя 112 могут быть сформированы с помощью технологии четырехкратного получения рисунка с самовыравниванием (self-aligned quadruple patterning technology, SAQP) или технологии двукратного получения рисунка с самовыравниванием (self-aligned double patterning technology, SADP).[00101] In this embodiment, both of the first mask layer 102 and the second mask layer 112 may be formed using self-aligned quadruple patterning technology (SAQP) or self-aligned technology. double patterning technology (SADP).

[00102] Со ссылкой на ФИГ. 9, исходный полупроводниковый слой 10 (показанный на ФИГ. 6) и четвертый диэлектрический слой 143 подвергают травлению с использованием второго маскирующего слоя 112 в качестве маски и формируют множество вторых пазов d, исходных линий 124 битов и полупроводниковых каналов 105. Глубина второго паза d вдоль направления Z, перпендикулярного поверхности основы 11, меньше, чем глубина первого паза a. Таким образом, при формировании исходных линий 124 битов на стороне исходной линии 124 битов на удалении от основы 11 формируют множество полупроводниковых каналов 105, отделенных друг от друга, причем исходная линия 124 битов находится в контакте с первыми легированными областями I полупроводниковых каналов 105. Удаляют второй маскирующий слой 112.[00102] With reference to FIG. 9, the original semiconductor layer 10 (shown in FIG. 6) and the fourth dielectric layer 143 are etched using the second mask layer 112 as a mask and form a plurality of second slots d, original bit lines 124, and semiconductor channels 105. The depth of the second slot d along the Z direction perpendicular to the surface of the base 11 is less than the depth of the first groove a. Thus, when the bit lines 124 are formed, a plurality of semiconductor channels 105 separated from each other are formed on the side of the bit line 124 away from the substrate 11, with the bit line 124 being in contact with the first doped regions I of the semiconductor channels 105. The second one is removed. mask layer 112.

[00103] В некоторых примерах глубина второго паза d составляет от 100 нм до 150 нм. Поскольку глубина легирования ионами второго типа в исходном полупроводниковом слое 10 составляет от 150 нм до 250 нм, большая часть или весь исходный полупроводниковый слой 10, легированный ионами второго типа, после двух травлений преобразуется в полупроводниковые каналы 105.[00103] In some examples, the depth of the second slot d is from 100 nm to 150 nm. Since the doping depth of the second type ions in the original semiconductor layer 10 is from 150 nm to 250 nm, most or all of the original semiconductor layer 10 doped with the second type ions is converted into semiconductor channels 105 after two etchings.

[00104] Кроме того, материал подложки 110 представляет собой кремний, а материал четвертого диэлектрического слоя 143 представляет собой оксид кремния. При травлении исходного полупроводникового слоя 10 и четвертого диэлектрического слоя 143 с использованием второго маскирующего слоя 112 в качестве маски скорость травления для оксида кремния больше, чем для кремния. Поэтому участок боковой стенки исходной линии 124 битов открыт.[00104] In addition, the material of the substrate 110 is silicon, and the material of the fourth dielectric layer 143 is silicon oxide. When etching the original semiconductor layer 10 and the fourth dielectric layer 143 using the second masking layer 112 as a mask, the etching rate for silicon oxide is faster than for silicon. Therefore, the sidewall portion of the 124-bit original line is open.

[00105] Для достижения электрической изоляции между смежными исходными линиями 124 битов и смежными полупроводниковыми каналами 105 после травления исходного полупроводникового слоя 10 и четвертого диэлектрического слоя 143 с использованием второго маскирующего слоя 112 в качестве маски оставшийся участок четвертого диэлектрического слоя 143 расположен в интервалах между смежными исходными линиями 124 битов и в интервалах между смежными полупроводниковыми каналами 105.[00105] To achieve electrical isolation between adjacent parent bit lines 124 and adjacent semiconductor channels 105, after etching the parent semiconductor layer 10 and the fourth dielectric layer 143 using the second masking layer 112 as a mask, the remaining portion of the fourth dielectric layer 143 is located in the intervals between the adjacent parent lines 124 bits and in the intervals between adjacent semiconductor channels 105.

[00106] Типы легирующих ионов в первой легированной области I, канальной области II и второй легированной области III являются одинаковыми, например, легирующий ион представляет собой ион N-типа, и концентрации легирования легирующего иона в первой легированной области I, канальной области II и второй легированной области III являются одинаковыми. Иными слоевами, устройство, сформированное полупроводниковым каналом 105, представляет собой беспереходный транзистор. Легирующий ион в первой легированной области I, канальной области II и второй легированной области III может быть тем же самым. Таким образом, отсутствует необходимость в проведении дополнительного легирования первой легированной области I и второй легированной области III и в результате предотвращается проблема, состоящая в том, что процессом легирования в первой легированной области I и второй легированной области III трудно управлять. Концентрацией легирования становится особенно трудно управлять в случае дальнейшего уменьшения размера транзистора, если дополнительно легировать первую легированную область I и вторую легированную область III. В дополнение, поскольку устройство представляет собой беспереходный транзистор, оно не требует использования процесса легирования истока-стока со сверхвысоким градиентом для создания PN-перехода со сверхвысоким градиентом в наноразмерном диапазоне. Следовательно, обеспечена возможность устранения таких проблем, как дрейф порогового напряжения и увеличение тока утечки, вызванные резкими изменениями концентрации легирования, и возможность упрощенного подавления эффекта короткого канала, так что устройство все еще способно работать в диапазоне нескольких нанометров. Такая конструкция дополнительно повышает степень интеграции и электрические характеристики полупроводниковой структуры. Выражение «дополнительное легирование» в настоящем документе относится к легированию, осуществляемому для обеспечения того, чтобы типы легирующих ионов в первой легированной области I и второй легированной области III отличались от типов легирующих ионов в канальной области II.[00106] The types of doping ions in the first doped region I, channel region II and second doped region III are the same, for example, the doping ion is an N-type ion, and the doping concentrations of the doping ion in the first doped region I, channel region II and second doped region III are the same. In other layers, the device formed by the semiconductor channel 105 is a junctionless transistor. The dopant ion in the first doped region I, the channel region II and the second doped region III may be the same. Thus, there is no need for additional doping of the first doped region I and the second doped region III, and as a result, the problem that the doping process in the first doped region I and the second doped region III is difficult to control is avoided. The doping concentration becomes particularly difficult to control as the transistor size is further reduced by further doping the first doped region I and the second doped region III. In addition, since the device is a junctionless transistor, it does not require the use of an ultra-high gradient source-drain doping process to create an ultra-high gradient PN junction in the nanoscale range. Therefore, it is possible to eliminate problems such as threshold voltage drift and increased leakage current caused by sudden changes in doping concentration, and to easily suppress the short-channel effect so that the device is still capable of operating in the sub-nanometer range. This design further enhances the degree of integration and electrical performance of the semiconductor structure. The expression “additional doping” herein refers to doping performed to ensure that the types of doping ions in the first doped region I and the second doped region III are different from the types of doping ions in the channel region II.

[00107] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения полупроводниковые каналы 105 образуют транзисторы с круговым затвором (GAA), перпендикулярные верхним поверхностям исходных линий 124 битов на удалении от основы 11, тем самым образуя трехмерную (3D) сложенную послойно полупроводниковую структуру. Транзисторы с круговым затвором выполнены с малым размером без негативного воздействия на электрические характеристики транзисторов с круговым затвором, что увеличивает степень интеграции полупроводниковой структуры.[00107] In some embodiments of the present invention, the semiconductor channels 105 form circular gate transistors (GAAs) perpendicular to the top surfaces of the bit source lines 124 away from the substrate 11, thereby forming a three-dimensional (3D) layered semiconductor structure. The circular gate transistors are designed to be small in size without negatively affecting the electrical performance of the circular gate transistors, which increases the degree of integration of the semiconductor structure.

[00108] В данном варианте реализации первый маскирующий слой 102 и второй маскирующий слой 112 используются для одновременного формирования исходных линий 124 битов и полупроводниковых каналов 105 посредством двух процессов травления. С одной стороны, это способствует регулировке размера полупроводникового канала 105 путем регулировки размеров первого слота b и второго слота c, и формированию полупроводниковых каналов 105 с высокоточными размерами; с другой стороны, исходные линии 124 битов и полупроводниковые каналы 105 формируются путем травления исходного полупроводникового слоя 10. Иначе говоря, исходные линии 124 битов и полупроводниковые каналы 105 формируются с использованием одной и той же пленочной структуры, так что исходные линии 124 битов и полупроводниковые каналы 105 объединены. Это предотвращает дефекты состояния межфазной границы между исходными линиями 124 битов и полупроводниковыми каналами 105 и улучшает характеристики полупроводниковой структуры. Кроме того, после травления исходного полупроводникового слоя 10 с использованием первого маскирующего слоя 102 в качестве маски в первых пазах а также формируют четвертый диэлектрический слой 143. Это подготавливает последующее формирование промежутка между боковой стенкой канальной области II и первым разделительным слоем и способствует последующему формированию первого промежутка для подготовки линии слоев.[00108] In this embodiment, the first mask layer 102 and the second mask layer 112 are used to simultaneously generate bit source lines 124 and semiconductor channels 105 through two etching processes. On the one hand, it is conducive to adjusting the size of the semiconductor channel 105 by adjusting the sizes of the first slot b and the second slot c, and forming the semiconductor channels 105 with high-precision dimensions; on the other hand, the 124 bit original lines and the semiconductor channels 105 are formed by etching the original semiconductor layer 10. In other words, the 124 bit original lines and the semiconductor channels 105 are formed using the same film structure, so that the 124 bit original lines and the semiconductor channels 105 combined. This prevents interface defects between the original bit lines 124 and the semiconductor channels 105 and improves the performance of the semiconductor structure. In addition, after etching the original semiconductor layer 10 using the first mask layer 102 as a mask in the first slots, a fourth dielectric layer 143 is also formed. This prepares the subsequent formation of a gap between the side wall of the channel region II and the first separation layer and facilitates the subsequent formation of the first gap to prepare the layer line.

[00109] На ФИГ. 10-35 показан первый диэлектрический слой 113, покрывающий поверхности боковых стенок первых легированных областей I, и обеспечен первый интервал между участками первого диэлектрического слоя 113, покрывающими боковые стенки смежных первых легированных областей I на одной и той же исходной линии 124 битов. Формируют изолирующий слой 106, покрывающий поверхности боковых стенок канальных областей II. Формируют линии 107 слоев, покрывающие поверхность боковой стенки изолирующего слоя 106 на удалении от канальных областей II, и обеспечивают второй интервал между смежными линиями 107 слоев. Формируют второй диэлектрический слой 123, покрывающий поверхности боковых стенок вторых легированных областей III, и обеспечивают третий интервал между участками второго диэлектрического слоя 123 на боковых стенках смежных вторых легированных областей III. Первый интервал, второй интервал и третий интервал соединяются и частично открывают исходную линию 124 бита. Выполняют металлизацию открытых исходных линий (124) битов с формированием линий (104) битов. Материал линии 104 битов включает в себя химическое соединение 114 металла с полупроводником.[00109] In FIG. 10-35, a first dielectric layer 113 is shown covering the side wall surfaces of the first doped regions I, and a first spacing is provided between portions of the first dielectric layer 113 covering the side walls of adjacent first doped regions I on the same bit reference line 124. An insulating layer 106 is formed covering the surfaces of the side walls of the channel regions II. Layer lines 107 are formed covering the side wall surface of the insulating layer 106 away from the channel regions II, and a second spacing is provided between adjacent layer lines 107. A second dielectric layer 123 is formed covering the surfaces of the side walls of the second doped regions III, and a third spacing is provided between portions of the second dielectric layer 123 on the side walls of adjacent second doped regions III. The first interval, the second interval and the third interval are connected and partially open the original 124 bit line. Metallization of open source lines (124) bits is performed to form lines (104) bits. The bit line material 104 includes a metal-semiconductor chemical compound 114.

[00110] На ФИГ. 12 приведен схематический вид в разрезе структуры, показанной на ФИГ. 11, взятый вдоль первого направления AA1 сечения, а на ФИГ. 13 приведен схематический вид в разрезе структуры, показанной на ФИГ. 11, взятый вдоль второго направления BB1 сечения. Ниже в соответствии с требованиями описания будут рассмотрены один или оба из схематического вида в разрезе вдоль первого направления AA1 сечения и схематического вида в разрезе вдоль второго направления BB1 сечения. При ссылке только на один чертеж, этот чертеж представляет собой схематический вид в разрезе вдоль первого направления AA1 сечения. При одновременной ссылке на два чертежа первый чертеж представляет собой схематический вид в разрезе вдоль первого направления AA1 сечения, а второй чертеж представляет собой схематический вид в разрезе вдоль второго направления BB1 сечения.[00110] In FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of the structure shown in FIG. 11 taken along the first section direction AA1, and in FIG. 13 is a schematic sectional view of the structure shown in FIG. 11 taken along the second section direction BB1. Below, in accordance with the requirements of the description, one or both of a schematic sectional view along the first sectional direction AA1 and a schematic sectional view along the second sectional direction BB1 will be discussed. When referring to only one drawing, that drawing is a schematic sectional view along the first section direction AA1. When referring to the two drawings simultaneously, the first drawing is a schematic sectional view along the first sectional direction AA1, and the second drawing is a schematic sectional view along the second sectional direction BB1.

[00111] В некоторых примерах, со ссылкой на ФИГ. 10-27, формирование первого диэлектрического слоя 113, изолирующего слоя 106, линий 107 слоев и второго диэлектрического слоя 123 включает в себя:[00111] In some examples, with reference to FIG. 10-27, the formation of the first dielectric layer 113, the insulating layer 106, the layer lines 107 and the second dielectric layer 123 includes:

[00112] Со ссылкой на ФИГ. 10-11, формируют исходный первый диэлектрический слой 113a. Исходный первый диэлектрический слой 113a окружает боковые стенки полупроводниковых каналов 105. Обеспечивают четвертый интервал е между участками исходного первого диэлектрического слоя 113a, расположенными на боковых стенках смежных полупроводниковых каналов 105 на одной и той же исходной линии 124 битов.[00112] With reference to FIG. 10-11, form the original first dielectric layer 113a. The original first dielectric layer 113a surrounds the side walls of the semiconductor channels 105. A fourth spacing e is provided between portions of the original first dielectric layer 113a located on the side walls of adjacent semiconductor channels 105 on the same original bit line 124.

[00113] Со ссылкой на ФИГ. 10, формируют пятую диэлектрическую пленку 103. Пятая диэлектрическая пленка 103 конформно покрывает боковые стенки и нижние части вторых пазов d (со ссылкой на ФИГ. 9), а также расположена на верхних поверхностях барьерного слоя 130 и четвертого диэлектрического слоя 143.[00113] With reference to FIG. 10, form a fifth dielectric film 103. The fifth dielectric film 103 conformally covers the side walls and bottoms of the second slots d (with reference to FIG. 9), and is also located on the upper surfaces of the barrier layer 130 and the fourth dielectric layer 143.

[00114] Со ссылкой на ФИГ. 10 и 11, пятую диэлектрическую пленку 103 подвергают процессу безмасочного сухого травления до тех пор, пока не будет открыт барьерный слой 130. В течение одного и того же времени травления различные области пятой диэлектрической пленки 103 вытравливаются на одинаковую толщину и образуют пятый диэлектрический слой 153.[00114] With reference to FIG. 10 and 11, the fifth dielectric film 103 is subjected to a maskless dry etching process until the barrier layer 130 is exposed. During the same etching time, different areas of the fifth dielectric film 103 are etched to the same thickness and form the fifth dielectric layer 153.

[00115] Со ссылкой на ФИГ. 11-13, четвертый диэлектрический слой 143 расположен на боковых стенках вторых пазов d (показаны на ФИГ. 9), а четвертый диэлектрический слой 143 расположен в интервалах между смежными полупроводниковыми каналами 105. Четвертый диэлектрический слой 143 и пятый диэлектрический слой 153 совместно формируют исходный первый диэлектрический слой 113a, а между участками пятого диэлектрического слоя 153, расположенными на боковой стенке вторых пазов d, обеспечен четвертый интервал е. [00115] With reference to FIG. 11-13, a fourth dielectric layer 143 is located on the side walls of the second slots d (shown in FIG. 9), and a fourth dielectric layer 143 is located in the spaces between adjacent semiconductor channels 105. The fourth dielectric layer 143 and the fifth dielectric layer 153 together form the original first dielectric layer 113a, and a fourth interval e is provided between portions of the fifth dielectric layer 153 located on the side wall of the second slots d.

[00116] Материал четвертого диэлектрического слоя 143 является таким же, что и материал пятого диэлектрического слоя 153, что удобно для совместного удаления участка четвертого диэлектрического слоя 143 и участка пятого диэлектрического слоя 153, соответствующих боковым стенкам канальных областей II, посредством процесса травления, с формированием таким образом полости между боковой стенкой канальной области II и первым разделительным слоем, которые будут сформированы впоследствии, что способствует последующему формированию промежутков для подготовки линий слоев. Материал четвертого диэлектрического слоя 143 и материал пятого диэлектрического слоя 153 представляют собой оксид кремния.[00116] The material of the fourth dielectric layer 143 is the same as the material of the fifth dielectric layer 153, which is convenient for jointly removing a portion of the fourth dielectric layer 143 and a portion of the fifth dielectric layer 153 corresponding to the side walls of the channel regions II by an etching process to form thus the cavities between the side wall of the channel region II and the first separating layer to be formed subsequently, which facilitates the subsequent formation of spaces for the preparation of layer lines. The material of the fourth dielectric layer 143 and the material of the fifth dielectric layer 153 are silicon oxide.

[00117] Еще в одних вариантах реализации материал четвертого диэлектрического слоя и материал пятого диэлектрического слоя также могут быть различными, при услоевии, что материал четвертого диэлектрического слоя и материал пятого диэлектрического слоя являются материалами с хорошими изоляционными свойствами, и, таким образом, часть четвертого диэлектрического слоя и часть пятого диэлектрического слоя, соответствующие боковым стенкам канальных областей, могут быть удалены поэтапно.[00117] In still other embodiments, the material of the fourth dielectric layer and the material of the fifth dielectric layer may also be different, provided that the material of the fourth dielectric layer and the material of the fifth dielectric layer are materials with good insulating properties, and thus part of the fourth dielectric layer and part of the fifth dielectric layer corresponding to the side walls of the channel regions can be removed in stages.

[00118] Со ссылкой на ФИГ. 14, формируют первый разделительный слой 163. Первый разделительный слой 163 заполняет четвертые интервалы e, при этом материал первого разделительного слоя 163 и материал исходного первого диэлектрического слоя 113a являются различными.[00118] With reference to FIG. 14, form the first separation layer 163. The first separation layer 163 fills the fourth intervals e, and the material of the first separation layer 163 and the material of the original first dielectric layer 113a are different.

[00119] Первый разделительный слой 163 может быть сформирован следующим образом: Формируют посредством процесса осаждения первую разделительную пленку, покрывающую верхнюю поверхность барьерного слоя 130 и заполняющую четвертые интервалы e. Первую разделительную пленку, барьерный слой 130, буферный слой 120 и исходный первый диэлектрический слой 113a химически и механически выравнивают до тех пор, пока не будут открыты верхние поверхности вторых легированных областей III. Оставшуюся часть первой разделительной пленки используют в качестве первого разделительного слоя 163. Материал первой разделительной пленки включает в себя нитрид кремния.[00119] The first release layer 163 may be formed as follows: A first release film is formed through a deposition process covering the top surface of the barrier layer 130 and filling the fourth spaces e. The first release film, barrier layer 130, buffer layer 120, and original first dielectric layer 113a are chemically and mechanically aligned until the top surfaces of the second doped regions III are exposed. The remainder of the first release film is used as the first release layer 163. The material of the first release film includes silicon nitride.

[00120] Со ссылкой на ФИГ. 15, исходный первый диэлектрический слой 113a частично вытравлен с открытием боковых стенок вторых легированных областей III.[00120] With reference to FIG. 15, the original first dielectric layer 113a is partially etched away to expose the side walls of the second doped regions III.

[00121] Со ссылкой на ФИГ. 16-19, где на ФИГ. 17 приведен вид сверху по ФИГ. 16, на ФИГ. 18 приведен схематический вид в разрезе вдоль третьего направления CC1 сечения, а на ФИГ. 19 приведен схематический вид в разрезе вдоль второго направления BB1 сечения.[00121] With reference to FIG. 16-19, where in FIG. 17 is a top view of FIG. 16, in FIG. 18 is a schematic sectional view along the third section direction CC1, and FIG. 19 is a schematic sectional view along the second section direction BB1.

[00122] Формируют второй разделительный слой 173. Второй разделительный слой 173 окружает боковые стенки вторых легированных областей III и расположен на боковой стенке первого разделительного слоя 163. Участок второго разделительного слоя 173, расположенный на боковых стенках вторых легированных областей III, и участок второго разделительного слоя 173, расположенный на боковой стенке первого разделительного слоя 163, задают сквозные отверстия f. Исходный первый диэлектрический слой 113a открыт в нижних частях сквозных отверстий f. Материал второго разделительного слоя 173 и материал исходного первого диэлектрического слоя 113a являются различными.[00122] A second separating layer 173 is formed. The second separating layer 173 surrounds the side walls of the second alloy regions III and is located on the side wall of the first separating layer 163. A portion of the second separating layer 173 located on the side walls of the second alloy regions III and a portion of the second separating layer 173 located on the side wall of the first separation layer 163 define through holes f. The original first dielectric layer 113a is exposed at the lower portions of the through holes f. The material of the second separation layer 173 and the material of the original first dielectric layer 113a are different.

[00123] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения, со ссылкой на ФИГ. 18 и 19, второй разделительный слой 173 покрывает верхнюю поверхность пятого диэлектрического слоя 153 и участок верхней поверхности четвертого диэлектрического слоя 143, окружая боковые стенки вторых легированных областей III. Сквозные отверстия f открывают участок верхней поверхности четвертого диэлектрического слоя 143.[00123] In some embodiments of the present invention, with reference to FIG. 18 and 19, the second separating layer 173 covers the top surface of the fifth dielectric layer 153 and the top surface portion of the fourth dielectric layer 143 surrounding the side walls of the second doped regions III. The through holes f expose a portion of the upper surface of the fourth dielectric layer 143.

[00124] В данном варианте реализации второй разделительный слой 173 может быть сформирован следующим образом: В процессе осаждения формируют вторую разделительную пленку для конформного покрытия поверхности, сформированной полупроводниковыми каналами 105, исходным первым диэлектрическим слоем 113a и первым разделительным слоем 163. Вторую разделительную пленку подвергают процессу безмасочного сухого травления до тех пор, пока не будут открыты верхние поверхности вторых легированных областей III. В течение одного и того же времени травления различные области второй разделительной пленки вытравливают на одинаковую толщину и формируют второй разделительный слой 173, открывающий первый разделительный слой 163. Материал второго разделительного слоя 173 включает в себя нитрид кремния.[00124] In this embodiment, the second release layer 173 may be formed as follows: In the deposition process, a second release film is formed to conformally cover the surface formed by the semiconductor channels 105, the original first dielectric layer 113a, and the first release layer 163. The second release film is subjected to the process maskless dry etching until the top surfaces of the second doped regions are exposed III. During the same etching time, different areas of the second release film are etched to the same thickness and a second release layer 173 is formed exposing the first release layer 163. The material of the second release layer 173 includes silicon nitride.

[00125] Кроме того, в первом маскирующем слое 102 и втором маскирующем слое 112, упомянутых выше, отношение ширины первого слота b вдоль направления Y к ширине второго слота с вдоль направления X равно 2 к 1. При формировании второго разделительного слоя 173 это способствует обеспечению того, что второй разделительный слой 173 заполняет интервал между смежными полупроводниковыми каналами 105 на одной и той же исходной линии 124 битов, но не заполняет промежуток между смежными полупроводниковыми каналами 105 на смежных исходных линиях 124 битов, тем самым обеспечивая формирование сквозных отверстий f, открывающих участок верхней поверхности четвертого диэлектрического слоя 143, что способствует последующему удалению участка исходного первого диэлектрического слоя 113a с использованием сквозных отверстий f.[00125] Moreover, in the first mask layer 102 and the second mask layer 112 mentioned above, the ratio of the width of the first slot b along the Y direction to the width of the second slot c along the X direction is 2 to 1. When forming the second separation layer 173, this helps ensure that the second separating layer 173 fills the gap between adjacent semiconductor channels 105 on the same 124 bit reference line, but does not fill the gap between adjacent semiconductor channels 105 on adjacent 124 bit reference lines, thereby allowing through-holes f to be formed exposing the portion the top surface of the fourth dielectric layer 143, which facilitates subsequent removal of a portion of the original first dielectric layer 113a using the through holes f.

[00126] Со ссылкой на ФИГ. 20-22, удаляют участок исходного первого диэлектрического слоя 113a, расположенный на боковых стенках канальных областей II, открытых через сквозные отверстия f, а оставшийся участок исходного первого диэлектрического слоя 113a используют в качестве первого диэлектрического слоя 113a.[00126] With reference to FIG. 20-22, a portion of the original first dielectric layer 113a located on the side walls of the channel regions II exposed through the through holes f is removed, and the remaining portion of the original first dielectric layer 113a is used as the first dielectric layer 113a.

[00127] Поскольку сквозные отверстия f открывают участок верхней поверхности первого диэлектрического слоя 113, а материал первого диэлектрического слоя 113 отличается от материала второго диэлектрического слоя 123 и материала третьего диэлектрического слоя 133, травильный раствор может быть введен в сквозные отверстия f для удаления участка первого диэлектрического слоя 113, расположенного на боковых стенках канальных областей II, посредством процесса влажного травления, и сохранения участка первого диэлектрического слоя 113, расположенного на боковых стенках первых легированных областей I.[00127] Since the through holes f expose a portion of the upper surface of the first dielectric layer 113, and the material of the first dielectric layer 113 is different from the material of the second dielectric layer 123 and the material of the third dielectric layer 133, an etching solution can be introduced into the through holes f to remove the first dielectric portion layer 113 located on the side walls of the channel regions II, through a wet etching process, and maintaining a portion of the first dielectric layer 113 located on the side walls of the first doped regions I.

[00128] Кроме того, первый разделительный слой 163 и второй разделительный слой 173 совместно формируют опорную рамку. Опорная рамка находится в контакте со вторыми легированными областями III и частично заглублена в первый диэлектрический слой 113. В процессе влажного травления, с одной стороны, опорная рамка выполняет функцию поддержки и фиксации полупроводниковых каналов 105, и когда протекает травильный раствор, создается сжимающее усилие, действующее на полупроводниковые каналы 105, что способствует предотвращению давления на полупроводниковые каналы 105, которое может вызвать их наклон или смещение, таким образом улучшая стабильность полупроводниковой структуры; с другой стороны, опорная рамка охватывает боковые стенки вторых легированных областей III, что способствует предотвращению повреждения травильным раствором вторых легированных областей III.[00128] In addition, the first spacer layer 163 and the second spacer layer 173 together form a support frame. The support frame is in contact with the second doped regions III and partially buried in the first dielectric layer 113. In the wet etching process, on the one hand, the support frame has the function of supporting and fixing the semiconductor channels 105, and when the etching solution flows, a compressive force is generated, acting on the semiconductor channels 105, which helps prevent pressure on the semiconductor channels 105 that would cause them to tilt or shift, thereby improving the stability of the semiconductor structure; on the other hand, the support frame covers the side walls of the second alloyed regions III, which helps prevent the etching solution from damaging the second alloyed regions III.

[00129] После удаления участка исходного первого диэлектрического слоя 113a, расположенного на боковых стенках канальных областей II, между канальными областями II и первым разделительным слоем 163 формируют вторые промежутки g, при этом сквозное отверстие f и второй промежуток g совместно формируют полостную структуру h.[00129] After removing a portion of the original first dielectric layer 113a located on the side walls of the channel regions II, second spaces g are formed between the channel regions II and the first spacer layer 163, wherein the through hole f and the second space g jointly form a cavity structure h.

[00130] Со ссылкой на ФИГ. 23 и 24, боковые стенки открытых канальных областей II подвергают термическому окислению с формированием изолирующего слоя 106. Изолирующий слой 106 покрывает поверхности боковых стенок оставшихся участков канальных областей II, а между изолирующим слоем 106 и первым разделительным слоем 163 обеспечены пятые интервалы i.[00130] With reference to FIG. 23 and 24, the side walls of the open channel regions II are thermally oxidized to form an insulating layer 106. The insulating layer 106 covers the side wall surfaces of the remaining portions of the channel regions II, and fifth intervals i are provided between the insulating layer 106 and the first separation layer 163.

[00131] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения, со ссылкой на ФИГ. 24, пятые интервалы i также расположены между участками изолирующего слоя 106 на боковых стенках смежных полупроводниковых каналов 105 на смежных исходных линиях 124 битов.[00131] In some embodiments of the present invention, with reference to FIG. 24, fifth slots i are also located between portions of the insulating layer 106 on the side walls of adjacent semiconductor channels 105 on adjacent bit reference lines 124.

[00132] Во время обработки термическим оксидированием, поскольку верхние поверхности вторых легированных областей III также открыты, участки вторых легированных областей III, близкие к верхним поверхностям, и участки канальных областей II преобразуются в изолирующий слой 106. Таким образом, ортогональная проекция канальной области II на основу 11 меньше ортогональной проекции второй легированной области III на основу 11 и меньше ортогональной проекции первой легированной области I на основу 11. Таким образом, канальные области II могут быть сформированы с меньшей площадью поперечного сечения, взятого в направлении, перпендикулярном направлению Z от исходной линии 124 битов к полупроводниковому каналу 105, без необходимости использования процесса травления. Таким образом, впоследствии сформированные линии слоев могут лучше управлять канальными областями II, тем самым способствуя управлению отпиранием или запиранием транзисторов с круговым затвором (GAA). Материал изолирующего слоя 106 представляет собой оксид кремния. Еще в одних вариантах реализации изолирующий слой, покрывающий поверхности боковых стенок канальных областей, также может быть сформирован посредством процесса осаждения.[00132] During the thermal oxidation treatment, since the top surfaces of the second doped regions III are also exposed, the portions of the second doped regions III close to the top surfaces and portions of the channel regions II are converted into the insulating layer 106. Thus, the orthogonal projection of the channel region II onto base 11 is smaller than the orthogonal projection of the second doped region III onto the base 11 and smaller than the orthogonal projection of the first doped region I onto the base 11. Thus, the channel regions II can be formed with a smaller cross-sectional area taken in a direction perpendicular to the Z direction from the reference line 124 bits per 105 semiconductor channel, without the need for an etching process. In this way, the subsequently formed layer lines can better control the II channel regions, thereby contributing to the on/off control of circular gate transistors (GAAs). The material of the insulating layer 106 is silicon oxide. In still other embodiments, the insulating layer covering the side wall surfaces of the channel regions may also be formed through a deposition process.

[00133] В данном варианте реализации участок изолирующего слоя 106 на верхних поверхностях оставшихся участков вторых легированных областей III удаляют в последующем процессе. Еще в одних вариантах реализации участок изолирующего слоя на верхних поверхностях оставшихся участков вторых легированных областей может быть удален после обработки термическим оксидированием с сохранением только участка изолирующего слоя, покрывающего поверхности боковых стенок оставшихся участков канальных областей.[00133] In this embodiment, a portion of the insulating layer 106 on the top surfaces of the remaining portions of the second alloyed regions III is removed in a subsequent process. In still other embodiments, the portion of the insulating layer on the top surfaces of the remaining portions of the second alloyed regions may be removed after thermal oxidation treatment, leaving only the portion of the insulating layer covering the side wall surfaces of the remaining portions of the channel regions.

[00134] С продолжением ссылки на ФИГ. 23 и 24, ортогональная проекция периферии изолирующего слоя 106 на основу 11 меньше, чем ортогональная проекция периферии второго разделительного слоя 173 на основу 11. Иными слоевами, по сравнению с наружной стенкой второго разделительного слоя 173 на удалении от полупроводниковых каналов 105, наружная стенка изолирующего слоя 106 на удалении от полупроводниковых каналов 105 находится ближе к полупроводниковым каналам 105. Таким образом, пятые интервалы i могут быть сформированы между изолирующим слоем 106 и первым разделительным слоем 163, так что линии слоев, которые будут сформированы впоследствии, могут окружать участок изолирующего слоя 106, расположенный на боковых стенках канальных областей II. Кроме того, по сравнению с наружной стенкой первого диэлектрического слоя 113 (показанной на ФИГ. 20) на удалении от полупроводниковых каналов 105, наружная стенка изолирующего слоя 106 на удалении от полупроводниковых каналов 105, также может быть ближе к полупроводниковым каналам 105.[00134] With continued reference to FIG. 23 and 24, the orthogonal projection of the periphery of the insulating layer 106 onto the substrate 11 is less than the orthogonal projection of the periphery of the second separation layer 173 onto the substrate 11. In other layers, compared with the outer wall of the second separation layer 173 away from the semiconductor channels 105, the outer wall of the insulating layer 106, away from the semiconductor channels 105, is closer to the semiconductor channels 105. Thus, fifth intervals i may be formed between the insulating layer 106 and the first separation layer 163, so that layer lines to be formed subsequently may surround a portion of the insulating layer 106, located on the side walls of channel areas II. In addition, compared with the outer wall of the first dielectric layer 113 (shown in FIG. 20) away from the semiconductor channels 105, the outer wall of the insulating layer 106 away from the semiconductor channels 105 may also be closer to the semiconductor channels 105.

[00135] Со ссылкой на ФИГ. 25-27, формируют исходные линии слоев. Исходная линия слоев заполняет пятый интервал i и сквозное отверстие f, при этом исходные линии слоев также расположены между участками изолирующего слоя 106 на боковых стенках канальных областей II на смежных исходных линиях 124 битов. Участок исходной линии слоев, расположенный в сквозном отверстии f, удаляют, а оставшуюся часть исходной линии слоев используют в качестве линии 107 слоев. Исходные линии слоев могут быть сформированы посредством процесса осаждения, а материал исходной линии слоев включает в себя по меньшей мере одно из поликремния, нитрида титана, нитрида тантала, меди или вольфрама.[00135] With reference to FIG. 25-27, form the original lines of the layers. The layer baseline fills the fifth space i and the through hole f, with the layer baselines also located between portions of the insulating layer 106 on the side walls of the channel areas II on adjacent bit baselines 124. The portion of the original layer line located in the through hole f is removed, and the remaining portion of the original layer line is used as the layer line 107. The layer precursors may be formed through a deposition process, and the layer precursor material includes at least one of polysilicon, titanium nitride, tantalum nitride, copper, or tungsten.

[00136] Исходная линия слоев заполняет полостную структуру h (показанную на ФИГ. 20) способом самовыравнивания. После удаления участка исходной линии слоев, расположенного в сквозном отверстии f, может быть сформирована линия 107 слоев с точным размером с самовыравниванием. Таким образом, отсутствует необходимость в задании размера линии 107 слоев посредством процесса травления, что упрощает изготовление линий 107 слоев. Кроме того, обеспечена возможность получения малоразмерных линий 107 слоев путем регулировки размера пятого интервала i.[00136] The original layer line fills the cavity structure h (shown in FIG. 20) in a self-leveling manner. After removing the portion of the original layer line located in the through hole f, the layer line 107 with a precise size and self-aligning can be formed. Thus, there is no need to specify the size of the layer line 107 by an etching process, which simplifies the production of the layer lines 107. In addition, it is possible to obtain small-sized layer lines 107 by adjusting the size of the fifth interval i.

[00137] Со ссылкой на ФИГ. 28, после завершения формирования линий 107 слоев формируют третий разделительный слой 183. Третий разделительный слой 183 заполняет сквозные отверстия f (показанные на ФИГ. 26).[00137] With reference to FIG. 28, after completion of the formation of the layer lines 107, a third spacer layer 183 is formed. The third spacer layer 183 fills the through holes f (shown in FIG. 26).

[00138] В данном варианте реализации третий разделительный слой 183 может быть сформирован следующим образом: Формируют посредством процесса осаждения третью разделительную пленку, покрывающую верхнюю поверхность участка изолирующего слоя 106, расположенного на верхних поверхностях вторых легированных областей III и заполняющего сквозные отверстия f. Третий разделительный слой химически и механически выравнивают до тех пор, пока не будет открыта верхняя поверхность участка изолирующего слоя 106, а оставшийся участок третьей разделительной пленки используют в качестве третьего разделительного слоя 183. Материал третьей разделительной пленки является таким же, что и материал первого разделительного слоя и второго разделительного слоя, и включает в себя нитрид кремния. Еще в одних вариантах реализации третья разделительная пленка также может быть химически и механически выровнена до тех пор, пока не будут открыты верхние поверхности вторых легированных областей. Иными слоевами, одновременно удаляют участок изолирующего слоя, расположенный на верхних поверхностях вторых легированных областей, а оставшийся участок третьей разделительной пленки используют в качестве третьего разделительного слоя.[00138] In this embodiment, the third separating layer 183 can be formed as follows: A third separating film is formed by a deposition process covering the upper surface of a portion of the insulating layer 106 located on the upper surfaces of the second alloyed regions III and filling the through holes f. The third release layer is chemically and mechanically leveled until the top surface of a portion of the insulating layer 106 is exposed, and the remaining portion of the third release film is used as the third release layer 183. The material of the third release film is the same as the material of the first release layer. and a second separating layer, and includes silicon nitride. In still other embodiments, the third release film may also be chemically and mechanically aligned until the top surfaces of the second doped regions are exposed. With other layers, a portion of the insulating layer located on the upper surfaces of the second alloyed regions is simultaneously removed, and the remaining portion of the third release film is used as a third release layer.

[00139] С продолжением ссылки на ФИГ. 28, удаляют участок изолирующего слоя 106, расположенный на верхних поверхностях вторых легированных областей III. На верхних поверхностях вторых легированных областей III посредством процесса эпитаксиального выращивания формируют исходный переходный слой 128. Ортогональная проекция участка исходного переходного слоя 128 на основу 11 покрывает ортогональную проекцию второй легированной области III на основу 11.[00139] With continued reference to FIG. 28, a portion of the insulating layer 106 located on the upper surfaces of the second alloyed regions III is removed. On the top surfaces of the second doped regions III, a parent transition layer 128 is formed through an epitaxial growth process. The orthogonal projection of a portion of the parent transition layer 128 onto the substrate 11 covers the orthogonal projection of the second doped region III onto the substrate 11.

[00140] Кроме того, во время процесса эпитаксиального выращивания исходный переходный слой 128 дополнительно легируют легирующим ионом того же типа, что и во вторых легированных областях III. Концентрация легирования для легирующего иона в исходном переходном слое 128 больше, чем концентрация для легирующего иона во вторых легированных областях III, поэтому сопротивление исходного переходного слоя 128 меньше, чем сопротивление вторых легированных областей III.[00140] In addition, during the epitaxial growth process, the original transition layer 128 is further doped with the same type of dopant ion as in the second doped regions III. The doping concentration for the doping ion in the initial transition layer 128 is greater than the concentration for the doping ion in the second doped regions III, so the resistance of the initial transition layer 128 is less than the resistance of the second doped regions III.

[00141] С одной стороны, использование процесса эпитаксиального выращивания способствует улучшению непрерывности между вторыми легированными областями III и исходным переходным слоем 128, уменьшению контактных дефектов, вызванных различными характеристиками решетки или дислокациями решетки, уменьшению контактного сопротивления, вызванного контактными дефектами, и улучшению транспортирующей способности и скорости перемещения носителей, тем самым улучшая проводимость между вторыми легированными областями III и исходным переходным слоем 128, для уменьшения тепла, выделяемого во время работы полупроводниковой структуры; с другой стороны, использование процесса эпитаксиального выращивания способствует увеличению ортогональной проекции исходного переходного слоя 128 на основу 11, что делает площадь ортогональной проекции участка исходного переходного слоя 128 на основу 11 больше, чем площадь ортогональной проекции второй легированной области III на основу 11. Исходный переходный слой впоследствии может быть использован в качестве маски для предотвращения травления второго диэлектрического слоя, окружающего боковые стенки вторых легированных областей III, для открытия вторых легированных областей III с обеспечением желаемого защитного эффекта впоследствии сформированного второго диэлектрического слоя на вторых легированных областях III.[00141] On the one hand, the use of the epitaxial growth process is conducive to improving the continuity between the second doped regions III and the original transition layer 128, reducing contact defects caused by different lattice characteristics or lattice dislocations, reducing contact resistance caused by contact defects, and improving the transport ability and carrier movement speeds, thereby improving the conductivity between the second doped regions III and the original transition layer 128, to reduce the heat generated during operation of the semiconductor structure; on the other hand, the use of the epitaxial growth process helps to increase the orthogonal projection of the initial transition layer 128 onto the substrate 11, which makes the area of the orthogonal projection of the portion of the initial transition layer 128 onto the substrate 11 greater than the area of the orthogonal projection of the second doped region III onto the substrate 11. Initial transition layer may subsequently be used as a mask to prevent etching of the second dielectric layer surrounding the side walls of the second doped regions III to expose the second doped regions III to provide the desired protective effect of the subsequently formed second dielectric layer on the second doped regions III.

[00142] Со ссылкой на ФИГ. 28 и 29, первый разделительный слой 163, второй разделительный слой 173 и третий разделительный слой 183 вытравливают с использованием исходного переходного слоя 128 в качестве маски для обнажения боковых стенок вторых легированных областей III. Верхняя поверхность оставшегося участка первого разделительного слоя 163 расположена не выше верхней поверхности линии 107 слоев. Ортогональная проекция участка исходного переходного слоя 128 на основу 11 покрывает ортогональную проекцию второй легированной области III на основу 11 для предотвращения повреждения полупроводниковых каналов 105 во время травления.[00142] With reference to FIG. 28 and 29, the first separation layer 163, the second separation layer 173 and the third separation layer 183 are etched using the original transition layer 128 as a mask to expose the side walls of the second doped regions III. The top surface of the remaining portion of the first separation layer 163 is located no higher than the top surface of the layer line 107. The orthogonal projection of a portion of the original transition layer 128 onto the substrate 11 covers the orthogonal projection of the second doped region III onto the substrate 11 to prevent damage to the semiconductor channels 105 during etching.

[00143] Со ссылкой на ФИГ. 30, формируют вторую диэлектрическую пленку для конформного покрытия поверхности исходного переходного слоя 128, боковых стенок вторых легированных областей III, верхних поверхностей линий 107 слоев и верхней поверхности первого разделительного слоя 163 (показанного на ФИГ. 29). Второй диэлектрический слой подвергают химическому и механическому выравниванию до тех пор, пока не будет открыта поверхность исходного переходного слоя 128, а оставшийся участок второго диэлектрического слоя 123 подвергают травлению с использованием исходного переходного слоя 128 в качестве маски. Площадь ортогональной проекции участка исходного переходного слоя 128 на основу 11 больше площади ортогональной проекции второй легированной области III на основу 11. Следовательно, когда удален участок второй диэлектрической пленки, расположенный на поверхности исходного переходного слоя 128, верхней поверхности первого разделительного слоя 163 и участков верхних поверхностей линий 107 слоев, участок второй диэлектрической пленки, непосредственно противоположный ортогональной проекции исходного переходного слоя 128 на основу 11, защищен от травления. Таким образом, формируют второй диэлектрический слой 123, окружающий боковые стенки вторых легированных областей III, при этом второй диэлектрический слой 123 оказывает желательное защитное воздействие на вторые легированные области III. Вторая диэлектрическая пленка может быть сформирована посредством процесса осаждения.[00143] With reference to FIG. 30, a second dielectric film is formed to conformally cover the surface of the original transition layer 128, the side walls of the second doped regions III, the top surfaces of the layer lines 107, and the top surface of the first spacer layer 163 (shown in FIG. 29). The second dielectric layer is chemically and mechanically leveled until the surface of the original transition layer 128 is exposed, and the remaining portion of the second dielectric layer 123 is etched using the original transition layer 128 as a mask. The area of the orthogonal projection of the portion of the original transition layer 128 onto the substrate 11 is greater than the area of the orthogonal projection of the second doped region III onto the substrate 11. Therefore, when the portion of the second dielectric film located on the surface of the original transition layer 128, the upper surface of the first separating layer 163, and portions of the upper surfaces are removed layers lines 107, the portion of the second dielectric film directly opposite the orthogonal projection of the original transition layer 128 onto the base 11 is protected from etching. Thus, a second dielectric layer 123 is formed surrounding the side walls of the second doped regions III, the second dielectric layer 123 having a desired protective effect on the second doped regions III. The second dielectric film may be formed through a deposition process.

[00144] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения, со ссылкой на ФИГ. 30, оставшуюся часть первого разделительного слоя 163 удаляют для открытия верхних поверхностей исходных линий 124 битов.[00144] In some embodiments of the present invention, with reference to FIG. 30, the remainder of the first separation layer 163 is removed to expose the top surfaces of the original bit lines 124.

[00145] Еще в одних вариантах реализации первый разделительный слой, второй разделительный слой и третий разделительный слой вытравливают с использованием исходного переходного слоя в качестве маски для открытия исходных линий битов и боковых стенок вторых легированных областей. Боковые стенки открытых вторых легированных областей подвергают термическому окислению с получением второго диэлектрического слоя.[00145] In yet other embodiments, the first spacer layer, the second spacer layer, and the third spacer layer are etched using the original transition layer as a mask to expose the original bit lines and sidewalls of the second doped regions. The side walls of the exposed second doped regions are thermally oxidized to form a second dielectric layer.

[00146] Со ссылкой на ФИГ. 1-4, открытые исходные линии 124 битов и исходный переходный слой 128 металлизируют для формирования линий 104 битов. Материал линии 104 битов включает в себя химическое соединение 114 металла с полупроводником.[00146] With reference to FIG. 1-4, the open source bit lines 124 and the source transition layer 128 are metalized to form the 104 bit lines. The bit line material 104 includes a metal-semiconductor chemical compound 114.

[00147] На поверхности исходного переходного слоя 128 и верхних поверхностях исходных линий 124 битов формируют металлический слой для обеспечения металлического элемента для последовательно формируемых линий битов. Металлический слой также расположен на открытых участках поверхностей второго диэлектрического слоя 123, линий 107 слоев и первого диэлектрического слоя 113. Материал металлического слоя включает в себя по меньшей мере одно из кобальта, никеля, молибдена, титана, вольфрама, тантала или платины.[00147] A metal layer is formed on the surface of the source transition layer 128 and the top surfaces of the source bit lines 124 to provide a metal element for the sequentially generated bit lines. A metal layer is also located on exposed surface areas of the second dielectric layer 123, layer lines 107, and first dielectric layer 113. The metal layer material includes at least one of cobalt, nickel, molybdenum, titanium, tungsten, tantalum, or platinum.

[00148] Выполняют отжиг для преобразования части толщины исходного переходного слоя 128 в металлический контактный слой 108 и части толщины исходной линии 124 битов (показанной на ФИГ. 30) в линию 104 битов.[00148] Annealing is performed to convert a portion of the thickness of the original transition layer 128 into a metal contact layer 108 and a portion of the thickness of the original bit line 124 (shown in FIG. 30) into a 104 bit line.

[00149] После формирования линий 104 битов оставшийся участок металлического слоя удаляют.[00149] After the 104 bit lines are formed, the remaining portion of the metal layer is removed.

[00150] В некоторых вариантах реализации во время отжига металлический слой реагирует с исходным переходным слоем 128 и исходными линиями 124 битов. Часть толщины исходного переходного слоя 128 преобразуют в металлический контактный слой 108, а часть толщины исходной линии 124 битов преобразуют в линию 104 битов. В примере со ссылкой на ФИГ. 2 множество химических соединений 114 металла с полупроводником в одной и той же линии 104 битов расположены на расстоянии друг от друга. В другом примере, со ссылкой на ФИГ. 3, множество химических соединений 114 металла с полупроводником в одной и той же линии 104 битов соединены друг с другом.[00150] In some embodiments, during annealing, the metal layer reacts with the parent transition layer 128 and the parent bit lines 124. A portion of the thickness of the original transition layer 128 is converted into a metal contact layer 108, and a portion of the thickness of the original bit line 124 is converted into a bit line 104. In the example with reference to FIG. 2, a plurality of metal-semiconductor chemical compounds 114 in the same bit line 104 are spaced apart. In another example, with reference to FIG. 3, a plurality of metal-semiconductor chemical compounds 114 in the same bit line 104 are connected to each other.

[00151] Еще в одних вариантах реализации полная толщина исходного переходного слоя может быть преобразована в металлический контактный слой, а полная толщина исходной линии битов может быть преобразована в линию битов.[00151] In yet other embodiments, the total thickness of the original transition layer may be converted to a metal contact layer, and the total thickness of the original bit line may be converted to a bit line.

[00152] Еще в одних вариантах реализации, когда исходный переходный слой не формируют на верхних поверхностях вторых легированных областей, участок изолирующего слоя на верхних поверхностях вторых легированных областей сначала не удаляют, а впоследствии металлизируют только исходные линии битов. После формирования линий битов удаляют участок изолирующего слоя на верхних поверхностях вторых легированных областей. Со ссылкой на ФИГ. 30 и ФИГ. 1-4, формируют третий диэлектрический слой 133. Третий диэлектрический слой 133 заполняет первые интервалы между смежными участками первого диэлектрического слоя 113, вторые интервалы между смежными линиями 107 слоев и третьи интервалы между смежными участками второго диэлектрического слоя 123 для реализации электрической изоляции между смежными полупроводниковыми каналами 105 и смежными линиями 107 слоев. В некоторых примерах, со ссылкой на ФИГ. 5, при формировании третьего диэлектрического слоя 133 в участке третьего диэлектрического слоя 133 во втором интервале может быть образована полость.[00152] In still other embodiments, when the original transition layer is not formed on the top surfaces of the second doped regions, the portion of the insulating layer on the top surfaces of the second doped regions is not first removed, and subsequently only the original bit lines are metalized. After the bit lines are formed, a portion of the insulating layer on the top surfaces of the second alloyed regions is removed. With reference to FIG. 30 and FIG. 1-4, form a third dielectric layer 133. The third dielectric layer 133 fills the first spacing between adjacent portions of the first dielectric layer 113, the second spacing between adjacent layer lines 107, and the third spacing between adjacent portions of the second dielectric layer 123 to provide electrical isolation between adjacent semiconductor channels. 105 and adjacent lines 107 layers. In some examples, with reference to FIG. 5, when the third dielectric layer 133 is formed, a cavity may be formed in a portion of the third dielectric layer 133 in the second interval.

[00153] В других примерах, со ссылкой на ФИГ. 10-14 и 31-35, первый диэлектрический слой 113, изолирующий слой 106, линии 107 слоев и вторые диэлектрические слои 123 формируют следующим образом:[00153] In other examples, with reference to FIG. 10-14 and 31-35, the first dielectric layer 113, the insulating layer 106, the layer lines 107 and the second dielectric layers 123 are formed as follows:

[00154] Со ссылкой на ФИГ. 10-14, формируют исходный первый диэлектрический слой 113a. Исходный первый диэлектрический слой 113a окружает боковые стенки полупроводниковых каналов 105. Обеспечивают четвертый интервал е между участками исходного первого диэлектрического слоя 113a, расположенными на боковых стенках смежных полупроводниковых каналов 105 на одной и той же исходной линии 124 битов. Формируют первый разделительный слой 163. Первый разделительный слой 163 заполняет четвертые интервалы e, при этом материал первого разделительного слоя 163 отличается от материала исходного первого диэлектрического слоя 113a.[00154] With reference to FIG. 10-14, form the original first dielectric layer 113a. The original first dielectric layer 113a surrounds the side walls of the semiconductor channels 105. A fourth spacing e is provided between portions of the original first dielectric layer 113a located on the side walls of adjacent semiconductor channels 105 on the same original bit line 124. A first separation layer 163 is formed. The first separation layer 163 fills the fourth intervals e, and the material of the first separation layer 163 is different from the material of the original first dielectric layer 113a.

[00155] Формирование исходного первого диэлектрического слоя 113a и первого разделительного слоя 163 является таким же, что и в приведенном выше примере, и не будет повторяться в настоящем документе.[00155] The formation of the original first dielectric layer 113a and the first separation layer 163 is the same as in the above example and will not be repeated herein.

[00156] Со ссылкой на ФИГ. 31, исходный первый диэлектрический слой 113a (показанный на ФИГ. 14) частично вытравливают до открытия боковых стенок вторых легированных областей III и канальных областей II, а оставшийся участок исходного первого диэлектрического слоя 113a используют в качестве первого диэлектрического слоя 113.[00156] With reference to FIG. 31, the original first dielectric layer 113a (shown in FIG. 14) is partially etched to expose the side walls of the second doped regions III and channel regions II, and the remaining portion of the original first dielectric layer 113a is used as the first dielectric layer 113.

[00157] Со ссылкой на ФИГ. 32-33, формируют защитный слой 116, покрывающий боковые стенки вторых легированных областей III и боковые стенки канальных областей II. Между защитным слоем 116 и первым разделительным слоем 163 обеспечивают шестые интервалы k. Участок защитного слоя 116 на боковых стенках канальных областей II представляет собой изолирующий слой 106, а участок защитного слоя 116, покрывающий боковые стенки вторых легированных областей III, представляет собой второй диэлектрический слой 123.[00157] With reference to FIG. 32-33, form a protective layer 116 covering the side walls of the second alloyed regions III and the side walls of the channel regions II. Between the protective layer 116 and the first separation layer 163, sixth k intervals are provided. The portion of the protective layer 116 on the side walls of the channel regions II is an insulating layer 106, and the portion of the protective layer 116 covering the side walls of the second doped regions III is a second dielectric layer 123.

[00158] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения, со ссылкой на ФИГ. 33, шестой интервал k также расположен между участками защитного слоя 116 на боковых стенках смежных полупроводниковых каналов 105 на смежных исходных линиях 124 битов.[00158] In some embodiments of the present invention, with reference to FIG. 33, a sixth slot k is also located between portions of the guard layer 116 on the side walls of adjacent semiconductor channels 105 on adjacent bit baselines 124.

[00159] В данном варианте реализации материал полупроводникового канала 105 представляет собой кремний, а защитный слой 116 формируют следующим образом: Боковые стенки канальных областей II и боковые стенки и верхние поверхности открытых вторых легированных областей III термически окисляют, так что защитный слой 116 покрывает поверхности боковых стенок оставшихся участков канальных областей II, оставшихся участков вторых легированных областей III и верхние поверхности оставшихся участков вторых легированных областей III. Еще в одних вариантах реализации защитный слой, покрывающий боковые стенки канальных областей, а также боковые стенки и верхние поверхности вторых легированных областей, также может быть сформирован посредством процесса осаждения.[00159] In this embodiment, the material of the semiconductor channel 105 is silicon, and the protective layer 116 is formed as follows: The side walls of the channel regions II and the side walls and top surfaces of the open second doped regions III are thermally oxidized so that the protective layer 116 covers the surfaces of the side the walls of the remaining portions of the channel regions II, the remaining portions of the second doped regions III, and the upper surfaces of the remaining portions of the second doped regions III. In still other embodiments, a protective layer covering the side walls of the channel regions, as well as the side walls and top surfaces of the second alloyed regions, may also be formed through a deposition process.

[00160] Путем термического окисления боковых стенок канальных областей II и открытых вторых легированных областей III канальные области II и вторые легированные области III частично преобразуют в защитный слой 116. Ортогональные проекции канальной области II и второй легированной области III на основу 11 меньше, чем ортогональная проекция первой легированной области I на основу 11. Таким образом, канальные области II и вторые легированные области III могут быть сформированы с меньшей площадью сечения в направлении, перпендикулярном направлению Z, от исходной линии 124 битов к полупроводниковому каналу 105, без необходимости использования процесса травления. Таким образом, впоследствии сформированные линии слоев могут лучше управлять канальными областями II, тем самым способствуя управлению отпиранием или запиранием транзисторов с круговым затвором (GAA).[00160] By thermally oxidizing the side walls of channel regions II and the exposed second doped regions III, channel regions II and second doped regions III are partially converted into the protective layer 116. The orthogonal projections of the channel region II and the second doped region III onto the substrate 11 are less than the orthogonal projection the first doped region I onto the substrate 11. Thus, the channel regions II and the second doped regions III can be formed with a smaller cross-sectional area in a direction perpendicular to the Z direction from the original bit line 124 to the semiconductor channel 105, without the need for an etching process. In this way, the subsequently formed layer lines can better control the II channel regions, thereby contributing to the on/off control of circular gate transistors (GAAs).

[00161] В данном варианте реализации участок защитного слоя 116 на верхних поверхностях оставшихся участков вторых легированных областей III удаляют в последующем процессе. Еще в одних вариантах реализации участок защитного слоя на верхних поверхностях оставшихся участков вторых легированных областей может быть удален после термического окисления с сохранением только участка защитного слоя, покрывающий поверхности боковых стенок оставшихся участков канальных областей и оставшихся участков вторых легированных областей.[00161] In this embodiment, a portion of the protective layer 116 on the top surfaces of the remaining portions of the second alloyed regions III is removed in a subsequent process. In still other embodiments, the portion of the protective layer on the top surfaces of the remaining portions of the second alloyed regions may be removed after thermal oxidation, leaving only the portion of the protective layer covering the side wall surfaces of the remaining portions of the channel regions and the remaining portions of the second alloyed regions.

[00162] Со ссылкой на ФИГ. 34-35, формируют исходные линии слоев. Исходные линии слоев заполняют шестые интервалы k, при этом исходные линии слоев также расположены между участками защитного слоя 116 на участках боковых стенок полупроводниковых каналов 105 на смежных исходных линиях 124 битов. Исходную линию слоев частично удаляют, а оставшаяся часть исходной линии слоев используется в качестве линии 107 слоев. Линии 107 слоев окружают только боковую стенку участка изолирующего слоя 106, расположенного на боковых стенках канальных областей II. Исходные линии слоев могут быть сформированы посредством процесса осаждения, а материал исходной линии слоев включает в себя по меньшей мере одно из поликремния, нитрида титана, нитрида тантала, меди или вольфрама.[00162] With reference to FIG. 34-35, form the original lines of the layers. Layer seed lines fill the sixth k intervals, with layer seed lines also located between portions of the protective layer 116 on the sidewall portions of semiconductor channels 105 on adjacent bit seed lines 124. The original layer line is partially removed, and the remaining portion of the original layer line is used as the layer line 107. The layer lines 107 surround only the side wall of the portion of the insulating layer 106 located on the side walls of the channel regions II. The layer precursors may be formed through a deposition process, and the layer precursor material includes at least one of polysilicon, titanium nitride, tantalum nitride, copper, or tungsten.

[00163] Исходные линии слоев заполняют шестые интервалы k с самовыравниванием, что способствует формированию линий 107 слоев с точным размером с самовыравниванием.[00163] The original layer lines fill the sixth k intervals with self-alignment, which contributes to the formation of precisely sized layer lines 107 with self-alignment.

[00164] После завершения формирования линий 107 слоев формируют третий разделительный слой, формируют исходный переходный слой, металлизируют исходный переходный слой и исходные линии битов для формирования металлического контактного слоя и линий битов, и формируют третий диэлектрический слой, что являются такими же, как и упомянутые этапы в приведенных выше примерах, описания которых не будут повторяться в данном случае.[00164] After completing the formation of the lines 107 layers, a third separation layer is formed, a source transition layer is formed, the source transition layer and the source bit lines are metalized to form a metal contact layer and bit lines, and a third dielectric layer is formed, which are the same as those mentioned steps in the above examples, the descriptions of which will not be repeated here.

[00165] В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения емкостные структуры (не показаны на чертежах) формируют на поверхности, сформированной контактным слоем 108 металла и третьим диэлектрическим слоем 133. Еще в одних вариантах реализации металлический контактный слой может быть не сформирован. После удаления участка изолирующего слоя, расположенного на верхних поверхностях вторых легированных областей, формируют емкостные структуры непосредственно на поверхности, сформированной вторыми легированными областями и третьим диэлектрическим слоем.[00165] In some embodiments of the present invention, capacitive structures (not shown in the drawings) are formed on the surface formed by the metal contact layer 108 and the third dielectric layer 133. In yet other embodiments, the metal contact layer may not be formed. After removing the portion of the insulating layer located on the upper surfaces of the second doped regions, capacitive structures are formed directly on the surface formed by the second doped regions and the third dielectric layer.

[00166] Таким образом, формируют первый диэлектрический слой 113 и второй диэлектрический слой 123, при этом первый диэлектрический слой 113 вытравливают с использованием второго диэлектрического слоя 123 в качестве маски для формирования полостных структур определенной формы. Линии 107 слоев формируют с точным размером в указанных полостных структурах с самовыравниванием посредством процесса осаждения. Отсутствует необходимость в задании размера линии 107 слоев посредством процесса травления, и таким образом упрощено формирование линий 107 слоев. Кроме того, обеспечена возможность получения малоразмерной линии 107 слоев путем регулирования размера полостной структуры. Кроме того, за счет металлизации исходных линий 124 битов и исходного переходного слоя 128 уменьшается сопротивление окончательно сформированных линий 104 битов и металлического контактного слоя 108. Таким образом, между металлическим контактным слоем 108 и емкостными структурами формируется омический контакт, позволяющий избежать прямого контакта между емкостными структурами и полупроводниковым материалом с формированием контакта с барьером Шоттки. Такая конструкция уменьшает контактное сопротивление между вторыми легированными областями III и емкостными структурами и уменьшает потребление энергии во время работы полупроводниковой структуры, тем самым улучшая электрические характеристики полупроводниковой структуры.[00166] Thus, the first dielectric layer 113 and the second dielectric layer 123 are formed, and the first dielectric layer 113 is etched using the second dielectric layer 123 as a mask to form cavity structures of a certain shape. Layer lines 107 are formed to precise dimensions in these self-aligning cavity structures through a deposition process. There is no need to specify the size of the layer line 107 through the etching process, and thus the formation of the layer lines 107 is simplified. In addition, it is possible to obtain a small-sized layer line 107 by adjusting the size of the cavity structure. In addition, by metallizing the original bit lines 124 and the initial transition layer 128, the resistance of the final formed bit lines 104 and the metal contact layer 108 is reduced. Thus, an ohmic contact is formed between the metal contact layer 108 and the capacitive structures, avoiding direct contact between the capacitive structures and semiconductor material with the formation of contact with the Schottky barrier. This design reduces the contact resistance between the second doped regions III and the capacitive structures and reduces power consumption during operation of the semiconductor structure, thereby improving the electrical performance of the semiconductor structure.

[00167] В описании данного изобретения ссылки на такие термины, как «вариант реализации», «приведенный для примера вариант реализации», «некоторые варианты реализации», «схематический вариант реализации» и «пример» означают, что конкретный признак, структура, материал или характеристика, описанные в сочетании с данным вариантом (вариантами) реализации или примером (примерами) включены по меньшей мере в один вариант реализации или пример настоящего изобретения. [00167] In the description of this invention, references to terms such as “embodiment”, “exemplary embodiment”, “certain embodiments”, “schematic embodiment” and “example” mean that a particular feature, structure, material or feature described in combination with the embodiment(s) or example(s) are included in at least one embodiment(s) or example of the present invention.

[00168] В этом описании изобретения схематическое выражение вышеуказанных терминов не обязательно относится к одному и тому же варианту реализации или примеру. Кроме того, описанный конкретный признак, структура, материал или характеристика могут быть соответствующим образом объединены в любой один или более вариантов реализации или примеров.[00168] In this specification, the schematic expression of the above terms does not necessarily refer to the same embodiment or example. Moreover, the particular feature, structure, material, or characteristic described may be suitably combined into any one or more embodiments or examples.

[00169] Следует отметить, что в описании настоящего раскрытия такие термины, как «центр», «верхний», «нижний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «внутренний» и «наружный», указывают отношения ориентации или положения, основанные на чертежах. Эти термины предназначены просто для удобства описания настоящего изобретения и упрощения описания, а не для указания или подразумевания того, что упомянутое устройство или элемент должны иметь конкретную ориентацию и должны быть сконструированы и эксплуатироваться в конкретной ориентации. Следовательно, эти термины не следует рассматривать как ограничение настоящего изобретения.[00169] It should be noted that in the description of this disclosure, terms such as “center”, “top”, “bottom”, “left”, “right”, “vertical”, “horizontal”, “inner” and “outer” , indicate orientation or position relationships based on the drawings. These terms are intended merely for convenience in describing the present invention and to simplify the description, and are not intended to indicate or imply that said device or element must have a particular orientation and must be designed and operated in a particular orientation. Therefore, these terms should not be construed as limiting the present invention.

[00170] Такие термины, как «первый» и «второй», используемые в настоящем раскрытии, могут быть использованы для описания различных структур, но эти структуры не ограничены этими терминами. Напротив, эти термины предназначены только для отличения одного элемента от другого.[00170] Terms such as “first” and “second” as used in the present disclosure may be used to describe various structures, but the structures are not limited to these terms. Instead, these terms are intended only to distinguish one element from another.

[00171] Одни и те же элементы на одном или более чертежах обозначены аналогичными ссылочными позициями. Для наглядности различные детали на чертежах выполнены не в масштабе. Кроме того, некоторые хорошо известные детали могут быть не показаны. Для краткости структура, полученная путем осуществления нескольких этапов, может быть показана на одном чертеже. Чтобы сделать более ясным понимание настоящего раскрытия, множество конкретных подробностей настоящего раскрытия, таких как структура, материал, размер, процесс обработки и технология устройства, описаны ниже. Однако, специалистам в данной области техники понятно, что настоящее раскрытие может быть реализовано не в соответствии с этими конкретными подробностями.[00171] The same elements in one or more drawings are designated by like reference numerals. For clarity, various details in the drawings are not to scale. In addition, some well-known details may not be shown. For brevity, the structure obtained by performing several steps can be shown in a single drawing. To make the present disclosure clearer, many specific details of the present disclosure, such as structure, material, size, processing, and device technology, are described below. However, those skilled in the art will understand that the present disclosure may not be implemented in accordance with these specific details.

[00172] Наконец, следует отметить, что приведенные выше варианты реализации предназначены просто для объяснения технических решений настоящего изобретения, а не для ограничения настоящего изобретения. Хотя настоящее изобретение подробно описано со ссылкой на приведенные выше варианты реализации, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что они, тем не менее, могут изменять технические решения, описанные в представленных выше вариантах реализации, или осуществлять эквивалентные замены некоторых или всех технических признаков, указанных в них, без отклонения сущности соответствующих технических решений от объема охраны технических решений в вариантах реализации настоящего изобретения.[00172] Finally, it should be noted that the above embodiments are intended merely to explain the technical solutions of the present invention and not to limit the present invention. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it will be appreciated by those skilled in the art that they may nevertheless modify the technical solutions described in the above embodiments or make equivalent substitutions for some or all of the technical features. specified therein, without deviating from the essence of the corresponding technical solutions from the scope of protection of technical solutions in the embodiments of the present invention.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY

[00173] В вариантах реализации настоящего раскрытия предложены полупроводниковая структура и способ ее изготовления. В полупроводниковой структуре предусмотрены расположенные на основе вертикальные транзисторы с круговым затвором (GAA), а линии битов расположены между основой и транзисторами с круговым затвором (GAA), тем самым образуя трехмерную (3D) сложенную послойно полупроводниковую структуру, что повышает степень интеграции полупроводниковой структуры. Кроме того, поскольку линия битов выполнена из химического соединения металла с полупроводником, сопротивление линии битов уменьшено для улучшения электрических характеристик полупроводниковой структуры.[00173] Embodiments of the present disclosure provide a semiconductor structure and a method for manufacturing it. The semiconductor structure is provided with vertical circular gate transistors (GAAs) arranged on the base, and the bit lines are arranged between the base and the circular gate transistors (GAAs), thereby forming a three-dimensional (3D) layer-stacked semiconductor structure, which increases the degree of integration of the semiconductor structure. In addition, since the bit line is made of a metal-semiconductor chemical compound, the resistance of the bit line is reduced to improve the electrical performance of the semiconductor structure.

Claims (11)

1. Полупроводниковая структура, содержащая: основу; линии битов, расположенные на основе, при этом материал линии битов содержит химическое соединение металла с полупроводником; полупроводниковые каналы, расположенные на поверхностях линий битов вдоль направления от основы к линии битов, причем полупроводниковый канал содержит первую легированную область, канальную область и вторую легированную область, расположенные последовательно, при этом первая легированная область находится в контакте с линией битов; первый диэлектрический слой, покрывающий поверхности боковых стенок первых легированных областей, при этом между участками первого диэлектрического слоя, покрывающими боковые стенки смежных первых легированных областей на одной и той же линии битов, обеспечен первый интервал; изолирующий слой, покрывающий поверхности боковых стенок канальных областей; линии слоев, покрывающие боковую поверхность изолирующего слоя на удалении от канальных областей, при этом между смежными линиями слоев обеспечен второй интервал; второй диэлектрический слой, покрывающий поверхности боковых стенок вторых легированных областей, при этом между участками второго диэлектрического слоя, расположенными на боковых стенках смежных вторых легированных областей, обеспечен третий интервал; и третий диэлектрический слой, расположенный в первых интервалах, вторых интервалах и третьих интервалах.1. Semiconductor structure containing: a base; bit lines disposed on a substrate, wherein the bit line material comprises a metal-semiconductor chemical compound; semiconductor channels located on the surfaces of the bit lines along a direction from the substrate to the bit line, the semiconductor channel comprising a first doped region, a channel region and a second doped region arranged in series, the first doped region being in contact with the bit line; a first dielectric layer covering the side wall surfaces of the first doped regions, wherein a first interval is provided between portions of the first dielectric layer covering the side walls of adjacent first doped regions on the same bit line; an insulating layer covering the surfaces of the side walls of the channel regions; layer lines covering the side surface of the insulating layer away from the channel regions, with a second spacing provided between adjacent layer lines; a second dielectric layer covering the side wall surfaces of the second doped regions, wherein a third interval is provided between portions of the second dielectric layer located on the side walls of adjacent second doped regions; and a third dielectric layer located at the first intervals, the second intervals and the third intervals. 2. Полупроводниковая структура по п. 1, также содержащая: металлический контактный слой, расположенный на верхних поверхностях вторых легированных областей на удалении от основы, при этом химическое соединение металла с полупроводником и металлический контактный слой содержат один и тот же металлический элемент, причем ортогональная проекция участка металлического контактного слоя на основу покрывает ортогональную проекцию второй легированной области на основу, при этом полупроводниковая структура также содержит: переходный слой, расположенный между вторыми легированными областями и металлическим контактным слоем, причем металлический контактный слой охватывает переходный слой, переходный слой и вторая легированная область легированы легирующим ионом одного и того же типа, при этом концентрация легирования для легирующего иона в переходном слое больше, чем концентрация легирования для легирующего иона во второй легированной области, а легирующий ион представляет собой одно из иона N-типа или иона P-типа.2. The semiconductor structure according to claim 1, also containing: a metal contact layer located on the upper surfaces of the second doped regions at a distance from the base, wherein the chemical compound of the metal with the semiconductor and the metal contact layer contain the same metal element, and the orthogonal projection a portion of the metal contact layer onto the substrate covers an orthogonal projection of the second doped region onto the substrate, wherein the semiconductor structure also includes: a transition layer located between the second doped regions and the metal contact layer, wherein the metal contact layer encloses the transition layer, the transition layer and the second doped region are doped doping ion of the same type, wherein the doping concentration for the doping ion in the transition layer is greater than the doping concentration for the doping ion in the second doped region, and the doping ion is one of an N-type ion or a P-type ion. 3. Полупроводниковая структура по п. 1, в которой первая легированная область, канальная область и вторая легированная область легированы легирующими ионами одного и того же типа, при этом концентрация легирования для легирующего иона в первой легированной области является такой же, что и концентрация легирования для легирующего иона в канальной области и концентрация легирования для легирующего иона во второй легированной области, при этом легирующий ион представляет собой одно из иона N-типа или иона Р-типа.3. The semiconductor structure according to claim 1, wherein the first doped region, the channel region and the second doped region are doped with doping ions of the same type, and the doping concentration for the doping ion in the first doped region is the same as the doping concentration for a dopant ion in the channel region; and a doping concentration for the dopant ion in the second doped region, wherein the dopant ion is one of an N-type ion or a P-type ion. 4. Полупроводниковая структура по п. 1, в которой ортогональная проекция канальной области на основу меньше, чем ортогональная проекция второй легированной области на основу, и меньше, чем ортогональная проекция первой легированной области на основу.4. The semiconductor structure according to claim 1, wherein the orthogonal projection of the channel region onto the substrate is less than the orthogonal projection of the second doped region onto the substrate, and less than the orthogonal projection of the first doped region onto the substrate. 5. Полупроводниковая структура по п. 1, в которой первый диэлектрический слой содержит четвертый диэлектрический слой и пятый диэлектрический слой; при этом четвертый диэлектрический слой расположен в интервалах между смежными линиями битов и в интервалах между смежными первыми легированными областями на смежных линиях битов; а пятый диэлектрический слой расположен на боковых стенках смежных первых легированных областей на одной и той же линии битов и боковой стенке четвертого диэлектрического слоя.5. The semiconductor structure according to claim 1, wherein the first dielectric layer contains a fourth dielectric layer and a fifth dielectric layer; wherein the fourth dielectric layer is located in the intervals between adjacent bit lines and in the intervals between adjacent first doped regions on adjacent bit lines; and the fifth dielectric layer is located on the side walls of the adjacent first doped regions on the same bit line and the side wall of the fourth dielectric layer. 6. Полупроводниковая структура по п. 1, в которой участок третьего диэлектрического слоя, расположенный во вторых интервалах, содержит полости.6. The semiconductor structure according to claim 1, in which the section of the third dielectric layer located in the second intervals contains cavities. 7. Способ изготовления полупроводниковой структуры, включающий: обеспечение основы; формирование исходных линий битов на основе и формирование полупроводниковых каналов на поверхностях исходных линий битов, удаленных от основы, вдоль направления от основы к исходной линии битов, при этом полупроводниковый канал содержит первую легированную область, канальную область и вторую легированную область, расположенные последовательно; формирование первого диэлектрического слоя, покрывающего поверхности боковых стенок первых легированных областей, при этом между участками первого диэлектрического слоя, покрывающими боковые стенки смежных первых легированных областей на одной и той же исходной линии битов, обеспечивают первый интервал; формирование изолирующего слоя, покрывающего поверхности боковых стенок канальных областей; формирование линий слоев, покрывающих поверхность боковых стенок изолирующего слоя, на удалении от канальных областей, при этом между смежными линиями слоев обеспечивают второй интервал; формирование второго диэлектрического слоя, покрывающего поверхности боковых стенок вторых легированных областей, при этом между участками второго диэлектрического слоя, расположенными на боковых стенках смежных вторых легированных областей, обеспечивают третий интервал; при этом первый интервал, второй интервал и третий интервал соединены и открывают участок исходной линии битов; и металлизацию открытого участка исходной линии битов с формированием линии битов, при этом материал линии битов содержит химическое соединение металла с полупроводником.7. A method for manufacturing a semiconductor structure, including: providing a base; forming parent bit lines on the substrate and forming semiconductor channels on surfaces of the parent bit lines remote from the substrate along a direction from the substrate to the parent bit line, the semiconductor channel comprising a first doped region, a channel region and a second doped region arranged in series; forming a first dielectric layer covering the side wall surfaces of the first doped regions, wherein a first interval is provided between portions of the first dielectric layer covering the side walls of adjacent first doped regions on the same original bit line; forming an insulating layer covering the surfaces of the side walls of the channel regions; forming layer lines covering the surface of the side walls of the insulating layer away from the channel regions, with a second spacing being provided between adjacent layer lines; forming a second dielectric layer covering the side wall surfaces of the second doped regions, wherein a third interval is provided between portions of the second dielectric layer located on the side walls of adjacent second doped regions; wherein the first interval, the second interval and the third interval are connected and open a portion of the original bit line; and metallizing an open portion of the original bit line to form a bit line, wherein the bit line material comprises a metal-semiconductor chemical compound. 8. Способ изготовления полупроводниковой структуры по п. 7, после формирования линий слоев и перед формированием второго диэлектрического слоя также включающий:8. The method for manufacturing a semiconductor structure according to claim 7, after forming the layer lines and before forming the second dielectric layer, also including: формирование исходного переходного слоя на верхних поверхностях вторых легированных областей на удалении от основы посредством процесса эпитаксиального выращивания, так что исходный переходный слой и вторая легированная область легированы легирующим ионом одного и того же типа, при этом концентрация легирования для легирующего иона в исходном переходном слое больше, чем концентрация легирования для легирующего иона во второй легированной области, причем легирующий ион представляет собой одно из иона N-типа или иона P-типа, а ортогональная проекция участка исходного переходного слоя на основу больше, чем ортогональная проекция второй легированной области на основу, причем при металлизации исходных линий битов способ изготовления дополнительно включает: металлизацию исходного переходного слоя.forming a parent transition layer on the top surfaces of second doped regions away from the substrate through an epitaxial growth process such that the parent transition layer and the second doped region are doped with the same type of doping ion, wherein the doping concentration for the dopant ion in the parent transition layer is greater, than the doping concentration for the doping ion in the second doped region, wherein the doping ion is one of an N-type ion or a P-type ion, and the orthogonal projection of the portion of the original transition layer onto the substrate is greater than the orthogonal projection of the second doped region onto the substrate, and at metallization of the original bit lines; the manufacturing method further includes: metallization of the initial transition layer. 9. Способ изготовления полупроводниковой структуры по п. 7, согласно которому формирование первого диэлектрического слоя включает: формирование исходного первого диэлектрического слоя таким образом, что исходный первый диэлектрический слой окружает боковые стенки полупроводниковых каналов, а между участками исходного первого диэлектрического слоя, расположенными на боковых стенках смежных полупроводниковых каналов на одной и той же исходной линии битов, обеспечен четвертый интервал; формирование первого разделительного слоя, при этом первый разделительный слой заполняет четвертые интервалы, причем материал первого разделительного слоя отличается от материала исходного первого диэлектрического слоя; травление участка исходного первого диэлектрического слоя до открытия боковых стенок вторых легированных областей; формирование второго разделительного слоя, при этом второй разделительный слой окружает боковые стенки вторых легированных областей и расположен на боковой стенке первого разделительного слоя, при этом участок второго разделительного слоя расположен на боковых стенках вторых легированных областей, и участок второго разделительного слоя расположен на боковой стенке первого разделительного слоя, совместно образуя сквозные отверстия, причем участок исходного первого диэлектрического слоя открыт в нижних частях сквозных отверстий; при этом материал второго разделительного слоя отличается от материала исходного первого диэлектрического слоя; и удаление участка исходного первого диэлектрического слоя, открытого сквозными отверстиями и расположенного на боковых стенках канальных областей, и использование оставшегося участка исходного первого диэлектрического слоя в качестве первого диэлектрического слоя, причем формирование изолирующего слоя включает: термическое оксидирование боковых стенок открытых канальных областей с формированием изолирующего слоя таким образом, что изолирующий слой покрывает поверхности боковых стенок остальных участков канальных областей, а между изолирующим слоем и первым разделительным слоем обеспечены пятые интервалы, при этом формирование линий слоев включает: формирование исходных линий слоев таким образом, что исходные линии слоев заполняют пятые интервалы и сквозные отверстия, и исходные линии слоев также расположены между участками изолирующего слоя, покрывающими боковые стенки канальных областей на смежных исходных линиях битов; и удаление участков исходных линий слоев, расположенных в сквозных отверстиях, при этом оставшиеся участки исходных линий слоев используют в качестве линий слоев.9. The method of manufacturing a semiconductor structure according to claim 7, according to which the formation of the first dielectric layer includes: forming the original first dielectric layer in such a way that the original first dielectric layer surrounds the side walls of the semiconductor channels, and between the sections of the original first dielectric layer located on the side walls adjacent semiconductor channels on the same original bit line, a fourth slot is provided; forming a first separation layer, wherein the first separation layer fills the fourth intervals, and the material of the first separation layer is different from the material of the original first dielectric layer; etching a portion of the original first dielectric layer until the side walls of the second doped regions are exposed; forming a second separating layer, wherein the second separating layer surrounds the side walls of the second alloyed regions and is located on the side wall of the first separating layer, wherein a portion of the second separating layer is located on the side walls of the second alloyed regions, and a portion of the second separating layer is located on the side wall of the first separating layer layer, together forming through holes, and a portion of the original first dielectric layer is open in the lower parts of the through holes; wherein the material of the second separating layer differs from the material of the original first dielectric layer; and removing a portion of the original first dielectric layer exposed by the through holes and located on the side walls of the channel regions, and using the remaining portion of the original first dielectric layer as the first dielectric layer, wherein forming the insulating layer includes: thermally oxidizing the side walls of the open channel regions to form the insulating layer such that the insulating layer covers the surfaces of the side walls of the remaining sections of the channel regions, and fifth intervals are provided between the insulating layer and the first separating layer, wherein the formation of layer lines includes: forming the initial layer lines in such a way that the initial layer lines fill the fifth intervals and through holes and bit baselines are also located between portions of the insulating layer covering the side walls of the channel regions on adjacent bit baselines; and removing portions of the original layer lines located in the through holes, with the remaining portions of the original layer lines being used as layer lines. 10. Способ изготовления полупроводниковой структуры по п. 7, согласно которому формирование первого диэлектрического слоя включает: формирование исходного первого диэлектрического слоя таким образом, что исходный первый диэлектрический слой окружает боковые стенки полупроводниковых каналов, а между участками исходного первого диэлектрического слоя, расположенными на боковых стенках смежных полупроводниковых каналов на одной и той же исходной линии битов, обеспечен четвертый интервал; формирование первого разделительного слоя, при этом первый разделительный слой заполняет четвертые интервалы, а материал первого разделительного слоя отличается от материала исходного первого диэлектрического слоя; и травление участка исходного первого диэлектрического слоя до открытия боковых стенок вторых легированных областей и боковых стенок канальных областей, при этом оставшийся участок исходного первого диэлектрического слоя используют в качестве первого диэлектрического слоя, при этом формирование изолирующего слоя и формирование второго диэлектрического слоя включает: формирование защитного слоя, покрывающего боковые стенки вторых легированных областей и боковые стенки канальных областей, причем между защитным слоем и первым разделительным слоем обеспечивают шестой интервал, при этом участок защитного слоя на боковых стенках канальных областей является изолирующим слоем, а участок защитного слоя, покрывающий боковые стенки вторых легированных областей, является вторым диэлектрическим слоем, причем формирование линий слоев включает: формирование исходных линий слоев таким образом, что исходные линии слоев заполняют шестые интервалы, и исходные линии слоев также расположены между участками защитного слоя, покрывающими участки боковых стенок полупроводниковых каналов на смежных исходных линиях битов; и удаление частей исходных линий слоев, при этом оставшиеся части исходных линий слоев используют в качестве линий слоев, причем линии слоев окружают только боковую стенку изолирующего слоя, расположенного на боковых стенках канальных областей.10. The method of manufacturing a semiconductor structure according to claim 7, according to which the formation of the first dielectric layer includes: forming the original first dielectric layer in such a way that the original first dielectric layer surrounds the side walls of the semiconductor channels, and between the areas of the original first dielectric layer located on the side walls adjacent semiconductor channels on the same original bit line, a fourth slot is provided; forming a first separation layer, wherein the first separation layer fills the fourth intervals, and the material of the first separation layer is different from the material of the original first dielectric layer; and etching a portion of the original first dielectric layer to expose the side walls of the second doped regions and the side walls of the channel regions, wherein the remaining portion of the original first dielectric layer is used as the first dielectric layer, wherein forming the insulating layer and forming the second dielectric layer includes: forming a protective layer covering the side walls of the second alloyed regions and the side walls of the channel regions, wherein a sixth interval is provided between the protective layer and the first separating layer, wherein the portion of the protective layer on the side walls of the channel regions is an insulating layer, and the portion of the protective layer covering the side walls of the second alloyed regions , is a second dielectric layer, wherein forming the layer lines includes: forming the original layer lines such that the original layer lines fill the sixth intervals, and the original layer lines are also located between portions of the protective layer covering the side wall portions of the semiconductor channels on adjacent original bit lines; and removing portions of the original layer lines, wherein the remaining portions of the original layer lines are used as layer lines, the layer lines surrounding only a side wall of the insulating layer located on the side walls of the channel regions.
RU2023117065A 2021-07-01 2021-09-29 Semiconductor structure and method of its manufacture RU2807501C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110746050.4 2021-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2807501C1 true RU2807501C1 (en) 2023-11-15

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2367062C1 (en) * 2008-05-15 2009-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Сенсор" Semiconductor resistor
RU2523747C2 (en) * 2009-03-04 2014-07-20 ФИЛИПС ЛЬЮМИЛДЗ ЛАЙТИНГ КОМПАНИ, ЭлЭлСи Boron-containing iii-nitride light-emitting device
DE102020202635A1 (en) * 2019-03-07 2020-09-10 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device
KR20200135951A (en) * 2018-03-23 2020-12-04 아날로그 디바이시즈 인터내셔널 언리미티드 컴퍼니 Semiconductor packages

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2367062C1 (en) * 2008-05-15 2009-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Сенсор" Semiconductor resistor
RU2523747C2 (en) * 2009-03-04 2014-07-20 ФИЛИПС ЛЬЮМИЛДЗ ЛАЙТИНГ КОМПАНИ, ЭлЭлСи Boron-containing iii-nitride light-emitting device
KR20200135951A (en) * 2018-03-23 2020-12-04 아날로그 디바이시즈 인터내셔널 언리미티드 컴퍼니 Semiconductor packages
DE102020202635A1 (en) * 2019-03-07 2020-09-10 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100772935B1 (en) Transistor and method of manufacturing the same
CN112864018B (en) Groove type field effect transistor structure and preparation method thereof
KR100289474B1 (en) Method for manufacturing a DMOS transistor
WO2023284098A1 (en) Semiconductor structure and manufacturing method therefor
TWI803350B (en) Semiconductor structure and method for manufacturing semiconductor structure
US20230020711A1 (en) Semiconductor structure and method for manufacturing same
TWI806672B (en) Semiconductor structure and method for manufacturing semiconductor structure
RU2807501C1 (en) Semiconductor structure and method of its manufacture
KR101844712B1 (en) Fin field effect transistor (finfet) device and method for forming the same
TWI812995B (en) Sic mosfet device and manufacturing method thereof
KR20230062467A (en) Semiconductor structure and manufacturing method thereof
CN115939043A (en) Semiconductor structure and manufacturing method thereof
RU2817107C1 (en) Semiconductor structure and method of its manufacturing
TWI802451B (en) Semiconductor structure and method for manufacturing semiconductor structure
US20230345698A1 (en) Semiconductor structure and manufacturing method thereof
RU2810689C1 (en) Semiconductor structure and method of its manufacture
WO2023070977A1 (en) Semiconductor structure and manufacturing method therefor
EP4297100A1 (en) Method for producing a semiconductor device and semiconductor device
CN116615026A (en) Semiconductor structure and forming method thereof
CN115513285A (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
CN116033747A (en) Semiconductor structure and forming method thereof