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半导体结构及其制造方法、存储器

文献发布时间:2023-06-19 16:04:54



技术领域

本申请涉及半导体技术领域,尤其涉及一种半导体结构及其制造方法、存储器。

背景技术

三维交叉点存储器,如相变存储器(PCM,Phase Change Memory)是一种使用硫族化合物作为存储介质的存储技术,利用材料在不同状态下的电阻差异来保存数据。PCM具有可按位寻址、断电后数据不丢失、存储密度高、读写速度快等优势,被认为是最有前景的下一代存储器。

然而,相关技术中,三维交叉点存储器还存在各种挑战。

发明内容

为解决相关技术问题,本申请实施例提出一种半导体结构及其制造方法、存储器。

本申请实施例提供了一种半导体结构的制造方法,所述方法包括:

提供衬底结构,所述衬底结构上至少形成有第一介质层;

在第一介质层上形成第二介质层的第一部分,所述第二介质层的第一部分在刻蚀液中的湿法刻蚀速率为第一速率;

在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分,所述第二介质层的第二部分在所述刻蚀液中的湿法刻蚀速率为第二速率;

其中,所述第二速率小于所述第一速率;在形成所述第二介质层的第二部分后,所述第一介质层中第一元素的质量百分比小于第一预设值。

上述方案中,所述在第一介质层上形成第二介质层的第一部分,包括:

通过施加第一功率,在第一介质层上形成第二介质层的第一部分;

所述在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分,包括:

通过施加第二功率,在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分;

其中,所述第一功率小于所述第二功率。

上述方案中,

所述在第一介质层上形成第二介质层的第一部分,包括:

以第一气体流速通入第一气体,在第一介质层上形成第二介质层的第一部分;

所述在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分,包括:

以第二气体流速通入第一气体,在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分;

其中,所述第一气体流速小于所述第二气体流速。

上述方案中,

所述第一气体包括氧气。

上述方案中,所述第一介质层的材料包括氮化硅,所述第二介质层的材料包括氧化硅,所述第一元素包括氧元素。

上述方案中,

所述在第一介质层上形成第二介质层的第一部分,包括:

利用等离子体增强原子层沉积(PEALD,Plasma Enhanced Atomic LayerDeposition)工艺或等离子体增强化学气相沉积(PECVD,Plasma Enhanced ChemicalVapor Deposition)工艺,在第一介质层上形成第二介质层的第一部分;

所述在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分,包括:

利用等离子体增强原子层沉积工艺或等离子体增强化学气相沉积工艺,在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分。

上述方案中,

所述衬底结构上还形成有多个存储单元,所述多个存储单元之间形成有沟槽,所述第一介质层形成在所述沟槽中;

所述在第一介质层上形成第二介质层的第一部分,包括:在形成有第一介质层的沟槽中形成第二介质层的第一部分;

所述在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分,包括:在形成有第一介质层以及第二介质层的第一部分的沟槽中形成第二介质层的第二部分。

本申请实施例还提供了一种半导体结构,包括:衬底结构,所述衬底结构上至少形成有第一介质层;

覆盖所述第一介质层的第二介质层的第一部分;以及

覆盖所述第二介质层的第一部分的第二介质层的第二部分;

其中,所述第二介质层的第二部分在刻蚀液中的湿法刻蚀速率小于所述第二介质层的第一部分在所述刻蚀液中的湿法刻蚀速率,所述第一介质层中第一元素的质量百分比小于第一预设值。

上述方案中,所述第一介质层的材料包括氮化硅,所述第二介质层的材料包括氧化硅,所述第一元素包括氧元素。

本申请实施例还提供了一种存储器,包括:

衬底结构,所述衬底结构上形成有第一介质层以及多个存储单元,其中,所述多个存储单元之间形成有沟槽,所述第一介质层形成在所述沟槽中;

形成在所述沟槽中的覆盖所述第一介质层的第二介质层的第一部分;以及

形成在所述沟槽中的覆盖所述第二介质层的第一部分的第二介质层的第二部分;

其中,所述第二介质层的第二部分在刻蚀液中的湿法刻蚀速率小于所述第二介质层的第一部分在所述刻蚀液中的湿法刻蚀速率,所述第一介质层中第一元素的质量百分比小于第一预设值。

上述方案中,所述第一介质层的材料包括氮化硅,所述第二介质层的材料包括氧化硅,所述第一元素包括氧元素。

上述方案中,所述存储器包括相变存储器,所述存储单元包括堆叠设置的相变存储器PCM元件、选通元件及多个电极。

本申请实施例提供了一种半导体结构及其制造方法、存储器,所述方法包括:提供衬底结构,所述衬底结构上至少形成有第一介质层;在第一介质层上形成第二介质层的第一部分,所述第二介质层的第一部分在刻蚀液中的湿法刻蚀速率为第一速率;在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分,所述第二介质层的第二部分在所述刻蚀液中的湿法刻蚀速率为第二速率;其中,所述第二速率小于所述第一速率;在形成所述第二介质层的第二部分后,所述第一介质层中第一元素的质量百分比小于第一预设值。本申请实施例中先形成湿法刻蚀速率较高的第二介质层的第一部分,再形成湿法刻蚀速率较低的第二介质层的第二部分,由于先形成的第二介质层的第一部分可以对第一介质层起到保护作用,这样改善了在形成第二介质层的第二部分时使第一介质层发生变性的问题,同时又不影响形成高质量的第二介质层。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种半导体结构的制造方法的实现流程示意图;

图2a-图2c为本申请一实施例提供的一种半导体结构的制造方法中的结构示意图;

图3a-图3c为本申请另一实施例提供的一种半导体结构的制造方法中的结构示意图;

图4为本申请一实施例提供的一种半导体结构的结构示意图;

图5为本申请一实施例提供的一种半导体结构的第一介质层中氧元素与氮元素的含量示意图;

图6为本申请另一实施例提供的一种半导体结构的第一介质层中氧元素与氮元素的含量示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请,而不应被这里阐述的具体实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本申请发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述;即,这里不描述实际实施例的全部特征,不详细描述公知的功能和结构。

在附图中,为了清楚,层、区、元件的尺寸以及其相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白,当元件或层被称为“在……上”、“与……相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在……上”、“与……直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本申请教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。而当讨论的第二元件、部件、区、层或部分时,并不表明本申请必然存在第一元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本申请实施例。

本申请实施例涉及的半导体结构是将被用于后续制程以形成最终的器件结构的至少一部分。这里,所述最终的器件可以包括存储器,所述存储器包括但不限于相变存储器,以下仅以相变存储器为例进行说明。

在相变存储器中,需要对相变存储器的存储单元进行密封保护,本申请一实施例中,会在存储单元之间的沟槽内填充用于封装的氮化硅(PPSiN),并在填充了氮化硅的沟槽内再填充氧化硅,通过填充氮化硅以及氧化硅使得对PCM的存储单元起到重要的保护作用,本申请一实施例中向存储单元之间的沟槽内填充氧化硅的方法为等离子体增强原子层沉积的方法,由于等离子体增强原子层沉积的方法能形成致密性以及均匀性较好的高质量氧化硅薄膜,能够对形成的氮化硅进行保护,避免后续工艺中对氮化硅的损伤,从而对PCM的存储单元起到较好的密封作用。

但是,研究发现在利用等离子体增强原子层沉积的方法形成氧化硅时,由于使用了较高的功率,使得已经形成的氮化硅在高功率的条件下与氧离子(O

为此,提出了本申请实施例的以下技术方案。

本申请实施例提供一种半导体结构的制造方法,图1为本申请实施例提供的一种半导体结构的制造方法的实现流程示意图。如图1所示,所述方法包括以下步骤:

步骤101:提供衬底结构,所述衬底结构上至少形成有第一介质层;

步骤102:在第一介质层上形成第二介质层的第一部分,所述第二介质层的第一部分在刻蚀液中的湿法刻蚀速率为第一速率;

步骤103:在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分,所述第二介质层的第二部分在所述刻蚀液中的湿法刻蚀速率为第二速率;

其中,所述第二速率小于所述第一速率;在形成所述第二介质层的第二部分后,所述第一介质层中第一元素的质量百分比小于第一预设值。

在步骤101中,参考图2a,提供衬底201,在衬底201上形成有第一介质层202。

所述衬底201可以为单质半导体材料衬底(例如为硅(Si)衬底、锗(Ge)衬底等)、复合半导体材料衬底(例如为锗硅(SiGe)衬底等),或绝缘体上硅(SOI)衬底、绝缘体上锗(GeOI)衬底等。

所述第一介质层202的形成方法包括但不限于化学气相沉积工艺、原子层沉积工艺、物理气相沉积等。

在一些实施例中,所述第一介质层202的材料包括氮化硅。

需要说明的是,以上示出的第一介质层202的材料仅用于作为示例,本申请中第一介质层202的材料包括但不限于氮化硅,第一介质层202的材料还可以包括硅以及其它任何易在施加高功率的条件下发生变性的材料。

在步骤102中,参考图2b,在第一介质层202上形成第二介质层的第一部分203。第二介质层可以包括第一部分和第二部分。这里,先形成所述第二介质层的第一部分203。

在一些实施例中,所述在第一介质层上形成第二介质层的第一部分,包括:

通过施加第一功率,在第一介质层上形成第二介质层的第一部分。

这里,功率是在沉积形成第二介质层时对机台施加的,施加功率可以用于产生等离子体进而形成第二介质层,所述第一功率是能够产生少量等离子体的较低的功率。

在一些实施例中,所述第一功率的范围为:200w-500w。

在一些实施例中,所述在第一介质层202上形成第二介质层的第一部分203,包括:

以第一气体流速通入第一气体,在第一介质层202上形成第二介质层的第一部分203。

这里,所述第一气体是用于形成第二介质层的前驱体,第一气体的流速是指单位时间内通入第一气体的体积量,通过控制第一气体的流速可以控制单位时间内第一气体的含量。第一气体流速为较低的第一气体的流速,在第一气体流速的条件下单位时间内第一气体的含量较少。

这里,所述第一气体流速的范围为:200sccm-500sccm。

在步骤103中,参考图2c,在第二介质层的第一部分203上形成第二介质层的第二部分204。

在一些实施例中,所述在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分,包括:

通过施加第二功率,在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分;

其中,所述第一功率小于所述第二功率。

所述第二功率是能够产生大量等离子体的相对较高的功率。

在一些实施例中,所述第二功率的范围为:大于1000w。

这里,湿法刻蚀速率是表征介质薄膜性质的重要指标。可以理解的是,湿法刻蚀速率与薄膜的致密性密切相关,湿法刻蚀速率越低,薄膜的致密性越好,湿法刻蚀速率越高,薄膜的致密性越差。所述第二速率小于所述第一速率可以理解为,第二介质层的第二部分的致密性比第二介质层的第一部分的致密性更好。

在一些具体示例中,所述刻蚀液可以是按照水与氢氟酸体积比为1000:1的比例稀释的氢氟酸。实际应用中,所述刻蚀液不限于此。

在一些具体示例中,所述第一速率的范围为:大于

示例性的,所述第一速率可以为

在一些实施例中,所述第二介质层的材料包括氧化硅,所述第一元素包括氧元素。

需要说明的是,以上示出的第二介质层的材料仅用于作为示例,所述第二介质层的材料不限于氧化硅,第二介质层的材料可以是任何通过施加较高功率且在通入易使第一介质层202发生变性的气体时生成的材料。

这里,第一功率小于第二功率可以理解为,在形成氧化硅时,先施加较低的第一功率,形成一层较薄的氧化硅,改善在高功率下形成氧化硅时对已经形成的氮化硅造成氧化,使得氮化硅发生变性的问题;再施加较高的第二功率,形成较厚的氧化硅。由于先施加第一功率形成的一层较薄的氧化硅对氮化硅进行了保护,因此在后续施加较高的第二功率时既能形成高质量的氧化硅薄膜,又不会对已经形成的氮化硅造成损伤。

在一些具体示例中,所述第二介质层的第一部分占所述第二介质层总厚度的范围为:20%-25%。

这里,在形成所述第二介质层的第二部分204后,所述第一介质层202中第一元素的质量百分比小于第一预设值,可以理解为,由于氮化硅在施加第二功率的条件下易发生变性,例如氧化,因此本申请实施例通过先施加第一功率形成低质量的超薄氧化硅薄膜保护已经形成的氮化硅,再施加第二功率形成高质量的氧化硅的第二部分时,改善对已形成的氮化硅的氧化问题,从而使得在形成氧化硅的第二部分后氮化硅中氧元素的质量百分比小于第一预设值。

可以理解的是,在较低功率下形成的第二介质层的第一部分的湿法刻蚀速率比在较高功率下形成的第二介质层的第二部分的湿法刻蚀速率大,表示第二部分的性能(例如致密性)远优于第一部分,可以起到器件要求的保护作用。这里的高质量可以理解为薄膜的致密性更好,低质量可以理解为薄膜的致密性较差。

这里,第一预设值可以根据具体情况进行设定,第一预设值越小代表对氮化硅的质量要求越高,实际应用中,最终形成的氮化硅能够达到工艺需求即可。对于第一预设值在以下介绍的存储器的应用场景中给出了一个示例性的值。

在一些实施例中,所述在第二介质层的第一部分203上形成第二介质层的第二部分204,包括:

以第二气体流速通入第一气体,在第二介质层的第一部分203上形成第二介质层的第二部分204;

其中,所述第一气体流速小于所述第二气体流速。

这里,第二气体流速为较高的第一气体的流速,在第二气体流速的条件下单位时间内第一气体的含量较高。

在一些实施例中,所述第二气体流速大于1000sccm。

需要说明的是,以上第一功率、第二功率、第一气体流速、第二气体流速的范围仅用于作为示例,不用于限定本申请中第一功率、第二功率、第一气体流速、第二气体流速的大小。

在一些实施例中,所述第一气体包括氧气。

需要说明的是,以上示出的第一气体的材料仅用于作为示例,所述第一气体不限于氧气,第一气体可以是任何在高功率条件下易使第一介质层202发生变性的气体。

可以理解的是,由于氮化硅在较高功率且较高的氧气流速下,发生氧化变性的可能性更大,本申请实施例通过先在较低的氧气流速下形成氧化硅的第一部分,再在较高的氧气流速下形成氧化硅的第二部分,在形成氧化硅的第一部分时由于氧气流速较低可以进一步的降低对已形成的氮化硅的氧化,在形成氧化硅的第一部分后再在较高氧气流速下形成氧化硅的第二部分,这样既降低了对氧化硅的氧化作用,又不影响形成高质量的氮化硅。

在一些实施例中,所述在第一介质层202上形成第二介质层的第一部分203,包括:

利用等离子体增强原子层沉积工艺或等离子体增强化学气相沉积工艺,在第一介质层202上形成第二介质层的第一部分203;

所述在第二介质层的第一部分203上形成第二介质层的第二部分204,包括:

利用等离子体增强原子层沉积工艺或等离子体增强化学气相沉积工艺,在第二介质层的第一部分203上形成第二介质层的第二部分204。

需要说明的是,本申请实施例中形成第二介质层的方法包括但不限于上述等离子体增强原子层沉积工艺或等离子体增强化学气相沉积工艺,还可包括其他任何利用等离子体的沉积工艺。

以下以等离子体增强原子层沉积的工艺为例,对等离子体增强原子层沉积工艺进行简要介绍。原子层沉积是在一个加热反应器中交替引入气相前驱体,通过交替的表面饱和反应进行自限制生长超薄薄膜。原子层沉积相比传统的金属有机物化学气相沉积、分子束外延和物理气相沉积等沉积工艺具有先天的优势:它通过控制反应周期数精确地控制薄膜的厚度;生长速率不受衬底面积大小、基片内温度分布以及气流形状等的影响,可以获得均匀一致的膜层厚度。等离子体增强原子层沉积是对原子层沉积的扩展,通过等离子体的引入,产生大量活性自由基,增强了前驱体物质的反应活性,从而扩展了原子层沉积对前驱体的选择范围和应用要求,缩短了反应周期的时间,同时也降低了对样品沉积温度的需求,可以实现低温甚至常温沉积,另外等离子体的引入可以进一步去除薄膜中的杂质,可以获得更低的电阻率和更高的薄膜致密度等。等离子体还可以对反应腔室进行清洗以及对基片进行表面活化处理等。

在一些实施例中,参考图3a,所述衬底301结构上还形成有多个存储单元305,所述多个存储单元305之间形成有沟槽306,所述第一介质层302形成在所述沟槽306中;

参考图3b,所述在第一介质层302上形成第二介质层的第一部分303,包括:在形成有第一介质层302的沟槽306中形成第二介质层的第一部分303;

参考图3c,所述在第二介质层的第一部分303上形成第二介质层的第二部分304,包括:在形成有第一介质层302以及第二介质层的第一部分303的沟槽306中形成第二介质层的第二部分304。

这里,多个存储单元305中的每个存储单元305均位于同一平面上,且呈柱状,多个存储单元305之间形成有沟槽306。实际应用中,在形成存储单元305后需要向沟槽306中填充一些介质材料,以实现保护存储单元305,同时隔离各存储单元305的目的。实际应用中,形成柱状的存储单元305的方法可以包括刻蚀工艺,包括但不限于干法刻蚀。

在一些实施例中,如图4所示,所述存储器包括相变存储器,所述存储单元305包括堆叠设置的相变存储器PCM元件405、选通元件404及多个电极403。所述存储器还包括衬底301,位于衬底301上的外围电路401以及位于外围电路401上的互连层402。

实际应用中,通过选通元件404的导通实现电极403对PCM元件405的加热或淬火,以实现PCM元件405的晶态与非晶态之间的切换;通过PCM元件405的晶态与非晶态之间的切换实现数据的存储。实际应用中,所述PCM元件405的材料包括基于硫属元素化物的合金(硫属元素化物玻璃),例如GST(Ge-Sb-Te)合金,或者包括任何其他适当的相变材料;所述选通元件404的材料可以包括任何适当的OTS材料,诸如Zn

氮化硅可以用于阻止水汽以及氧气等进入存储单元305中的PCM元件405和选通元件404中,以避免对相变存储器的性能造成影响。通过等离子体增强原子层沉积工艺形成的氧化硅可以对已经形成的氮化硅起到保护作用,避免氮化硅在后续工艺中受到损伤,也就是说,在氧化硅和氮化硅的共同作用下能够对存储单元305中的PCM元件405和选通元件404起到更好的保护作用。

图5示出了本申请实施例中在一步等离子体增强原子层沉积的方法下形成的氮化硅中氧元素与氮元素的含量示意图;图6示出了本申请实施例中在两步等离子体增强原子层沉积的方法下形成的氮化硅中氧元素和氮元素的含量示意图。研究发现一步等离子体增强原子层沉积的方法下形成的氮化硅中氧元素的质量百分比大约为42.2%,氮元素的质量百分比大约为21.4%;而两步等离子体增强原子层沉积的方法下形成的氮化硅中氧元素的质量百分比大约为14.7%,氮元素的质量百分比大约为46%。由此可知在本申请采用两步法形成氧化硅后,氮化硅中的氧元素的含量明显减少。因此,这里的第一预设值可以是30%。

可以理解的是,在一些实施例中形成氧化硅时,利用一步等离子体增强原子层沉积的方法虽然能以较快速度形成致密性、均匀性良好的氧化硅,但是由于等离子体能量太高并且氧气流速太大,导致对已经形成的氮化硅有一定的破坏作用,会在氮化硅的表面形成一层氧化层,使得氮化硅对存储单元的保护性能降低,本申请实施例在等离子体增强原子层沉积工艺过程中采用多步形成氧化硅的方案,使得既能维持氧化硅的高质量,又能改善对于已形成的氮化硅的损坏。

在本申请实施例中,通过等离子体增强原子层沉积的方法形成的氧化硅均匀性、致密性较好,且能够缩短反应周期,节省反应时间,降低生产成本,另外由于可在低温甚至常温下反应,因此可以避免高温形成氧化硅时对存储单元的损伤。

本申请实施例中,在利用等离子体增强原子层沉积以及等离子体增强化学气相沉积的沉积过程中,将主沉积步骤分步为两步,不同步中施加不同的功率,在开始的步骤中施加比较低的功率和比较低的氧气流速,在后面的步骤中施加比较高的功率和比较高的氧气流速。一方面,改善对氮化硅表面被损坏的问题;另一方面,由于开始的步骤中使用了比较低的功率,使得所形成的氧化硅的第一部分的应力较小,从而使得能够增加氮化硅和氧化硅的第二部分之间的粘附性;第三方面,后面的步骤中施加比较高的功率和比较高的氧气流速使得能够保证氧化硅的第二部分的质量。从而使得可以提高氮化硅对PCM的存储单元的保护作用。

本申请实施例提供了一种半导体结构的制造方法,所述方法包括:提供衬底结构,所述衬底结构上至少形成有第一介质层;在第一介质层上形成第二介质层的第一部分,所述第二介质层的第一部分在刻蚀液中的湿法刻蚀速率为第一速率;在第二介质层的第一部分上形成第二介质层的第二部分,所述第二介质层的第二部分在所述刻蚀液中的湿法刻蚀速率为第二速率;其中,所述第二速率小于所述第一速率;在形成所述第二介质层的第二部分后,所述第一介质层中第一元素的质量百分比小于第一预设值。本申请实施例中先形成湿法刻蚀速率较高的第二介质层的第一部分,再形成湿法刻蚀速率较低的第二介质层的第二部分,由于先形成的第二介质层的第一部分可以对第一介质层起到保护作用,这样改善了在形成第二介质层的第二部分时使第一介质层发生变性的问题,同时又不影响形成高质量的第二介质层。

基于上述半导体结构的制造方法,本申请实施例还提供了一种半导体结构,包括:衬底结构,所述衬底结构上至少形成有第一介质层;

覆盖所述第一介质层的第二介质层的第一部分;以及

覆盖所述第二介质层的第一部分的第二介质层的第二部分;

其中,所述第二介质层的第二部分在刻蚀液中的湿法刻蚀速率小于所述第二介质层的第一部分在所述刻蚀液中的湿法刻蚀速率,所述第一介质层中第一元素的质量百分比小于第一预设值。

在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括氮化硅,所述第二介质层的材料包括氧化硅,所述第一元素包括氧元素。

基于上述半导体结构的制造方法,本申请实施例还提供了一种存储器,包括:

衬底结构,所述衬底结构上形成有第一介质层以及多个存储单元,所述多个存储单元之间形成有沟槽,所述第一介质层形成在所述沟槽中;

形成在所述沟槽中的覆盖所述第一介质层的第二介质层的第一部分;以及

形成在所述沟槽中的覆盖所述第二介质层的第一部分的第二介质层的第二部分;

其中,所述第二介质层的第二部分在刻蚀液中的湿法刻蚀速率小于所述第二介质层的第一部分在所述刻蚀液中的湿法刻蚀速率,所述第一介质层中第一元素的质量百分比小于第一预设值。

在一些实施例中,所述第一介质层的材料包括氮化硅,所述第二介质层的材料包括氧化硅,所述第一元素包括氧元素。

在一些实施例中,所述存储器包括相变存储器,所述存储单元包括堆叠设置的相变存储器PCM元件、选通元件及多个电极。

本申请实施例涉及的存储器可以包括由横竖交错的位线、字线及存储单元构成的三维存储器,包括但不限于PCM、铁电存储器(FeRAM,Ferroelectric,Random AccessMemory)、磁存储器(MRAM,Magnetoresistive Random Access Memory)、阻变式存储器(RRAM,Resistive Random Access Memory)等。

需要说明的是,本申请实施例提供的方案不止适用于以上存储器,还适用于需要形成第一介质层和第二介质层,并且在形成第二介质层时第一介质层易发生变性的任何半导体结构中。

上述介绍的半导体结构以及存储器的相关细节在与之对应的制造方法中都已详细说明,这里不再赘述。

应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术分类

06120114692479