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高深宽比结构的制备方法及结构

阅读:1036发布:2020-06-30

专利汇可以提供高深宽比结构的制备方法及结构专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种高纵横比结构的制备方法及结构,包括以下步骤:1)提供一 半导体 晶圆 ,晶圆的 正面 上形成有若干个高纵横比结构,若干个高纵横比结构间隔排布,且高纵横比结构之间填充有牺牲层;2)在晶圆的正面 喷涂 润湿剂,润湿剂与牺牲层的 接触 角 小于30°;3)在保持高纵横比结构的表面润湿状态下,采用湿法 刻蚀 工艺去除牺牲层。本发明在采用湿法 腐蚀 工艺去除位于高纵横比结构之间的牺牲层之前,先在牺牲层及高纵横比结构的表面喷涂润湿剂,可以使得润湿剂与牺牲层完全 覆盖 接触,在后续采用湿法腐蚀溶液去除牺牲层时,湿法腐蚀溶液与牺牲层之间不会产生气泡,可以将牺牲层完全去除,从而可以有效防止高纵横比结构的坍塌。,下面是高深宽比结构的制备方法及结构专利的具体信息内容。

1.一种高纵横比结构的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)提供一半导体晶圆,所述半导体晶圆的正面上形成有若干个高纵横比结构,若干个所述高纵横比结构间隔排布,且所述高纵横比结构之间填充有牺牲层;其中,所述高纵横比结构的纵横比大于或等于15;
2)在所述半导体晶圆的正面喷涂润湿剂,所述润湿剂预先润湿所述高纵横比结构的表面,且所述润湿剂与所述牺牲层的接触小于30°;及,
3)在保持所述高纵横比结构的表面润湿状态下,采用湿法刻蚀工艺去除所述牺牲层,以得到所述高纵横比结构。
2.根据权利要求1所述的高纵横比结构的制备方法,其特征在于:步骤2)中,所述润湿剂与所述高纵横比结构的接触角小于30°。
3.根据权利要求1所述的高纵横比结构的制备方法,其特征在于:步骤2)中,所述半导体晶圆的表面喷涂的润湿剂为异丙醇。
4.根据权利要求2所述的高纵横比结构的制备方法,其特征在于:采用喷涂工艺向所述半导体晶圆的表面喷涂所述润湿剂,喷涂时间为2秒~15秒。
5.根据权利要求2所述的高纵横比结构的制备方法,其特征在于:在所述半导体晶圆的表面喷涂的所述润湿剂的温度为20℃~75℃。
6.根据权利要求2所述的高纵横比结构的制备方法,其特征在于:在所述半导体晶圆的表面喷涂所述润湿剂的过程中,还包括对所述半导体晶圆进行加热的步骤。
7.根据权利要求6所述的高纵横比结构的制备方法,其特征在于:在所述半导体晶圆的表面喷涂所述润湿剂的过程中,所述半导体晶圆被加热至20℃~75℃。
8.根据权利要求1所述的高纵横比结构的制备方法,其特征在于:步骤3)中,采用不含活性剂的湿法腐蚀溶液去除所述牺牲层。
9.根据权利要求8所述的高纵横比结构的制备方法,其特征在于:所述湿法腐蚀溶液的成分包括氢氟酸、氟化铵、四甲基氢化铵或氢氧化铵
10.根据权利要求1至9中任一项所述的高纵横比结构的制备方法,其特征在于:步骤3)之后还包括如下步骤:
4)向所述半导体晶圆的正面喷涂清洗液;及,
5)使用氮气对所述半导体晶圆的正面进行吹扫。
11.根据权利要求10所述的高纵横比结构的制备方法,其特征在于:步骤2)~步骤5)中,所述半导体晶圆均处于旋转状态。
12.一种电容器阵列结构的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供一半导体晶圆,于所述半导体晶圆的正面上形成牺牲层;
于所述牺牲层内形成元件开孔,所述元件开孔上下贯穿所述牺牲层,且所述元件开孔的深宽比大于或等于15;
于所述元件开孔内形成电容的下电极,所述下电极覆盖所述元件开孔的侧壁及底部并具有环形缘开口;
向所述半导体晶圆的正面喷涂润湿剂,所述润湿剂预先润湿所述下电极及所述牺牲层的一部分,且所述润湿剂与所述牺牲层的接触角小于30°;
在保持所述下电极的表面润湿状态下,采用湿法刻蚀工艺移除所述牺牲层的部分;及,在所述下电极周围填充介电材料,并在所述介电材料上形成电容器的上电极,以制成电容器阵列结构。
13.根据权利要求12所述的电容器阵列结构的制备方法,其特征在于,所述牺牲层的所述部分为电容制作过程中的底层牺牲层。
14.一种半导体存储器件结构,其特征在于,包括:
衬底,包括阵列区域及包围所述阵列区域的外围区域;及,
电容器阵列结构,设置于所述衬底的所述阵列区域上,所述电容器阵列结构包括多个阵列排布的电容器,每一电容器包括下电极、包裹所述下电极的介电材料、以及位于所述介电材料之上的上电极;所述下电极具有环形缘开口,所述下电极的纵横比大于或等于15,所述下电极的表面以预先湿润、湿法刻蚀及后清洗的方式移除制程中牺牲层的残除痕迹。

说明书全文

高深宽比结构的制备方法及结构

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体工艺技术领域,特别是涉及一种高深宽比结构的制备方法及结构。

背景技术

[0002] 在现有半导体工艺中,当使用湿法刻蚀工艺对晶圆的表面进行湿法刻蚀时,一般先使用湿法腐蚀溶液对晶圆的表面进行湿法腐蚀,而后再使用去离子对晶圆表面进行清洗以去除残留的湿法腐蚀溶液,最后再在晶圆的表面喷涂异丙醇(IPA)对晶圆进行干燥。在之前的半导体工艺中,形成的半导体结构的深宽比一般均小于15,采用上述工艺不会存在半导体结构坍塌的现象。但随着半导体技术的发展,在很多半导体结构(譬如,电容器等)中均会使用到深宽比大于或等于15的高深宽半导体结构,此时,再使用上述工艺方法进行湿法刻蚀及清洗时会造成高纵横比结构容易发生坍塌,从而造成高深宽比的半导体器件发生短路或开路。

发明内容

[0003] 鉴于以上所述现有技术,本发明的目的在于提供一种高纵横比结构的制备方法及结构,用于解决现有技术中的使用湿法腐蚀溶液对高纵横比结构进行湿法腐蚀时,容易造成高纵横比结构发生坍塌,从而造成高深宽比的半导体器件发生短路或开路的问题。
[0004] 为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种高纵横比结构的制备方法,所述高纵横比结构的制备方法包括以下步骤:
[0005] 1)提供一半导体晶圆,所述半导体晶圆的正面形成有若干个高纵横比结构,若干个所述高纵横比结构间隔排布,且所述高纵横比结构之间填充有牺牲层;其中,所述高纵横比结构的纵横比大于或等于15;
[0006] 2)在所述半导体晶圆的正面喷涂润湿剂,所述润湿剂预先润湿所述高纵横比结构的表面,且所述润湿剂与所述牺牲层的接触小于30°;及
[0007] 3)在保持所述高纵横比结构的表面润湿状态下,采用湿法刻蚀工艺去除所述牺牲层,以得到所述高纵横比结构。
[0008] 作为本发明的高纵横比结构的制备方法的一种优选方案,步骤2)中,所述润湿剂与所述高纵横比结构的接触角小于30°。
[0009] 作为本发明的高纵横比结构的制备方法的一种优选方案,步骤2)中,在所述半导体晶圆的表面喷涂的润湿剂为异丙醇。
[0010] 作为本发明的高纵横比结构的制备方法的一种优选方案,采用喷涂工艺向所述半导体晶圆的表面喷涂所述润湿剂,喷涂时间为2秒~15秒。
[0011] 作为本发明的高纵横比结构的制备方法的一种优选方案,在所述半导体晶圆的表面喷涂的所述润湿剂的温度为20℃~75℃。
[0012] 作为本发明的高纵横比结构的制备方法的一种优选方案,在所述半导体晶圆的表面喷涂所述润湿剂的过程中,还包括对所述半导体晶圆进行加热的步骤。
[0013] 作为本发明的高纵横比结构的制备方法的一种优选方案,在所述半导体晶圆的表面喷涂所述润湿剂的过程中,所述半导体晶圆被加热至20℃~75℃。
[0014] 作为本发明的高纵横比结构的制备方法的一种优选方案,步骤3)中,采用不含活性剂的湿法腐蚀溶液去除所述牺牲层。
[0015] 作为本发明的高纵横比结构的制备方法的一种优选方案,所述湿法腐蚀溶液的成分包括氢氟酸、氟化铵、四甲基氢化铵或氢氧化铵
[0016] 作为本发明的高纵横比结构的制备方法的一种优选方案,步骤3)之后还包括如下步骤:
[0017] 4)向所述半导体晶圆的正面喷涂清洗液;及
[0018] 5)使用氮气对所述半导体晶圆的正面进行吹扫。
[0019] 作为本发明的高纵横比结构的制备方法的一种优选方案,步骤2)~步骤6)中,所述半导体晶圆均处于旋转状态。
[0020] 本发明还提供一种电容器阵列结构的制备方法,所述电容器阵列结构的制备方法包括以下步骤:
[0021] 提供一半导体晶圆,于所述半导体晶圆的正面形成牺牲层;
[0022] 于所述牺牲层内形成元件开孔,所述元件开孔上下贯穿所述牺牲层,且所述元件开孔的深宽比大于或等于15;
[0023] 于所述元件开孔内形成电容的下电极,所述下电极覆盖所述元件开孔的侧壁及底部,并具有环形缘开口;
[0024] 向所述半导体晶圆的正面喷涂润湿剂,所述润湿剂预先润湿所述下电极及所述牺牲层的一部分,且所述润湿剂与所述牺牲层的接触角小于30°;
[0025] 在保持所述下电极的表面润湿状态下,采用湿法刻蚀工艺移除所述牺牲层的部分;及
[0026] 在所述下电极周围填充介电材料,并在所述介电材料上形成电容器的上电极,以制成电容器阵列结构。
[0027] 作为本发明的电容器阵列结构的制备方法的一种优选方案,所述牺牲层的所述部分为电容制作过程中的底层牺牲层。
[0028] 本发明还提供一种半导体存储器件结构,所述半导体存储器件结构包括:
[0029] 衬底,包括阵列区域及包围所述阵列区域的外围区域;
[0030] 电容器阵列结构,设置于所述衬底的所述阵列区域上,所述电容器阵列结构包括多个阵列排布的电容器,每一电容器包括下电极、包裹所述下电极的介电材料、以及位于所述介电材料之上的上电极,所述下电极具有环形缘开口,所述下电极的纵横比大于或等于15,所述下电极的表面以预先湿润、湿法刻蚀及后清洗的方式移除制程中牺牲层的残除痕迹。
[0031] 如上所述,本发明的高纵横比结构的制备方法及结构,具有以下有益效果:本发明的高纵横比结构的制备方法中,在采用湿法腐蚀工艺去除位于高纵横比结构之间的牺牲层之前,先在牺牲层及高纵横比结构的表面喷涂润湿剂,由于润湿剂具有较小的表面张,其与牺牲层的接触角较小,可以使得润湿剂与牺牲层完全覆盖接触,在后续采用湿法腐蚀溶液去除牺牲层时,湿法腐蚀溶液与牺牲层之间不会产生气泡,可以将牺牲层完全去除,从而可以有效防止高纵横比结构的坍塌,确保高纵横比结构的器件性能。附图说明
[0032] 图1至图8显示为本发明实施例一中提供的高纵横比结构的制备方法中各步骤的俯视结构示意图。
[0033] 图9显示为本发明实施例二中提供的的高纵横比结构的制备方法的流程示意图。
[0034] 图10~图20显示为本发明实施例二中提供的高纵横比结构的制备方法中各步骤的俯视结构示意图。
[0035] 图21显示为本发明实施例三中提供的电容器阵列结构的制备方法的流程示意图。
[0036] 图22显示为本发明实施例四中提供的半导体存储器件结构的截面结构示意图。
[0037] 元件标号说明
[0038] 1        半导体晶圆
[0039] 11       高纵横比结构
[0040] 12       牺牲层
[0041] 2        异丙醇
[0042] 3        异丙醇喷嘴
[0043] 4        湿法腐蚀溶液
[0044] 5        湿法腐蚀溶液喷嘴
[0045] 6        气泡
[0046] 7        衬底
[0047] 81       下电极
[0048] 82       介电材料
[0049] 83       上电极
[0050] 84       多晶

具体实施方式

[0051] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0052] 请参阅图1至图22。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局形态也可能更为复杂。
[0053] 实施例一
[0054] 本发明提供一种高纵横比结构的制备方法,所述高纵横比结构的制备方法包括以下步骤:
[0055] 1)提供一半导体晶圆,所述半导体晶圆的正面上形成有若干个高纵横比结构,若干个所述高纵横比结构间隔排布,且所述高纵横比结构之间填充有牺牲层;其中,所述高纵横比结构的纵横比大于或等于15;
[0056] 2)向所述半导体晶圆的正面喷湿法腐蚀溶液以去除所述牺牲层;
[0057] 3)向所述半导体晶圆的正面喷射去离子水以对步骤2)得到的结构的表面进行清洗;
[0058] 4)向所述半导体晶圆的正面喷涂IPA(异丙醇)对晶圆进行干燥。
[0059] 在步骤1)中,请参阅图1及图2,其中,图2为图1的局部截面结构示意图;提供一半导体晶圆1,所述半导体晶圆1的正面形成有若干个高纵横比结构11,若干个所述高纵横比结构11间隔排布,且所述高纵横比结构11之间填充有牺牲层12;其中,所述高纵横比结构的纵横比大于或等于15;。
[0060] 作为示例,所述高纵横比结构11的形状可以根据实际需要进行设定,譬如,所述高纵横比结构11可以为条状结构,也可以为柱状结构,还可以为环状结构(如图2所示);优选地,本实施例中所述的高纵横比结构11为电容器的下电极,其为如图2所示的环状结构,所述高纵横比结构11的深宽比大于或等于15,更为优选地,所述高纵横比结构11的深宽比为25~30。
[0061] 作为示例,所述高纵横比结构11的材料可以为、氮化钛、、硅、氧化硅或氮化硅等等。
[0062] 作为示例,所述牺牲层12的材料可以为但不仅限于氧化硅、氮化硅[0063] 需要说明的是,在执行步骤2)之前,将所述半导体晶圆1置于一旋转基座(未示出)上,所述半导体晶圆1在所述旋转基座的带动下以一定的速度旋转(如图1所示),其中,图中的箭头表示所述半导体晶圆1的旋转方向。需要说明的是,图1及后续附图中均以所述半导体晶圆1顺时针旋转作为示例,所述半导体晶圆1还可以为以沿逆时针的方向旋转。
[0064] 在步骤2)中,请参阅图3及图5,向所述半导体晶圆1的正面喷湿法腐蚀溶液4以去除所述牺牲层12。
[0065] 需要说明的是,由于使用的所述湿法腐蚀溶液4的润湿性较差,当所述湿法腐蚀溶液4喷涂于所述半导体晶圆1的表面上时,所述湿法腐蚀溶液4并不能沿所述半导体晶圆1的表面完全铺展开完全覆盖所述半导体晶圆1的表面,在所述湿法腐蚀溶液4和所述半导体晶圆1之间会有一些气泡6的存在(如图4所示),所述气泡6的存在会使得所述湿法腐蚀溶液4无法将位于气泡6下方的所述牺牲层12去除(如图5所示)。
[0066] 在步骤4)中,请参阅图6至图8,向所述半导体晶圆1的正面喷涂IPA2(异丙醇)对晶圆1进行干燥。
[0067] 需要说明的是,由于所述高纵横比结构11的深宽比较大,在使用所述湿法腐蚀溶液4去除所述高纵横比结构11之间的所述12牺牲层时,所述气泡6下方的所述牺牲层12无法去除,在湿法腐蚀之后,所述高纵横比结构11之间还会残留有部分所述牺牲层12(如图7所示),在使用去离子水清洗、异丙醇清洗的过程中,由于所述半导体晶圆1始终处于高速旋转,所述高纵横比结构11之间由于残留有部分所述牺牲层12,喷涂在所述高纵横比结构11之间的所述IPA2在所述半导体晶圆1高速旋转下沿着所述高纵横比结构11之间的间隙排出时,由于残留有部分所述牺牲层12的部分间隙较小,在毛细现象的作用下,所述高深宽比的半导体结构11容易发生坍塌(如图8所示),从而造成所述高纵横比结构11发生短路或开路。
[0068] 实施例二
[0069] 请参阅图9,本发明提供一种高纵横比结构的制备方法,所述高纵横比结构的制备方法包括以下步骤:
[0070] 1)提供一半导体晶圆,所述半导体晶圆的正面上形成有若干个高纵横比结构,若干个所述高纵横比结构间隔排布,且所述高纵横比结构之间填充有牺牲层;其中,所述高纵横比结构为环状结构,且所述高纵横比结构的纵横比大于或等于15;
[0071] 2)在所述半导体晶圆的正面喷涂润湿剂,所述润湿剂预先润湿所述高纵横比结构的表面,且所述润湿剂与所述牺牲层的接触角小于30°;
[0072] 3)在保持所述高纵横比结构的表面润湿状态下,采用湿法刻蚀工艺去除所述牺牲层,以得到所述高纵横比结构。
[0073] 在步骤1)中,请参阅图9中的S1步骤及图10至图11,其中,图11为图10的局部截面结构示意图;提供一半导体晶圆1,所述半导体晶圆1的正面上形成有若干个高纵横比结构11,若干个所述高纵横比结构11间隔排布,且所述高纵横比结构11之间填充有牺牲层12;其中,所述高纵横比结构11的纵横比大于或等于15。
[0074] 需要说明的是,所述高纵横比结构11的形状可以根据实际需要进行设定,譬如,所述高纵横比结构11可以为U型结构,还可以为条状结构,也可以为柱状结构。
[0075] 作为示例,所述高纵横比结构11的材料可以为钛、氮化钛、铝、铜、硅、氧化硅或氮化硅等等。
[0076] 作为示例,所述牺牲层12的材料可以为但不仅限于氧化硅、氮化硅[0077] 需要说明的是,在执行步骤2)之前,将所述半导体晶圆1置于一旋转基座(未示出)上,所述半导体晶圆1在所述旋转基座的带动下以一定的速度旋转(如图10所示),其中,图中的箭头表示所述半导体晶圆1的旋转方向。需要说明的是,图10及后续附图中均以所述半导体晶圆1顺时针旋转作为示例,所述半导体晶圆1还可以为以沿逆时针的方向旋转。
[0078] 在步骤2)中,请参阅图9中的S2步骤及图12至图13,其中,图13为图12的局部截面结构示意图;在所述半导体晶圆1的正面喷涂润湿剂,所述润湿剂预先润湿所述高纵横比结构11的表面,且所述润湿剂与所述牺牲层12的接触角小于30°。
[0079] 作为示例,所述润湿剂具有较小的表面张力,优选地,本实施例中,在相同温度条件下,所述润湿剂的表面张力小于水的表面张力。
[0080] 优选地,所述润湿剂与所述牺牲层12的接触角可以为小于20°,更为优选地,所述润湿剂与所述牺牲层12的接触角可以小于10°,更为优选地,所述润湿剂与所述牺牲层12的接触角可以为0°。
[0081] 作为示例,所述润湿剂与所述高纵横比结构11的接触角小于30°,即所述润湿剂与所述高纵横比结构11的接触角及与所述牺牲层12的接触角均小于30°。优选地,所述润湿剂与所述高纵横比结构11的接触角可以为小于20°,更为优选地,所述润湿剂与所述高纵横比结构11的接触角可以小于10°,更为优选地,所述润湿剂与所述高纵横比结构11的接触角可以为0°。在所述牺牲层12及高纵横比结构11的表面喷涂润湿剂,由于所述润湿剂具有较小的表面张力,其与所述牺牲层12的接触角较小,可以使得所述润湿剂与所述牺牲层12完全覆盖接触,在后续采用湿法腐蚀溶液去除所述牺牲层12时,湿法腐蚀溶液与所述牺牲层12之间不会产生气泡,可以将所述牺牲层12完全去除,从而可以有效防止所述高纵横比结构11的坍塌,确保所述高纵横比结构11的器件性能。
[0082] 作为示例,所述润湿剂可以为但不仅限于异丙醇(IPA);当然,在其他示例中,所述润湿剂还可以为其他任意一种与所述高纵横比结构11的接触角及与所述牺牲层12的接触角均小于30°的液体。异丙醇的表面张力σ与温度T的关系式为σ=-0.0806T+22.957,由该关系式可知,在23℃时,异丙醇的表面张力为21.1dyne/cm(达因/厘米);而在23℃时,水的表面张力为72.3dyne/cm;异丙醇与氮化钛的接触角度为0°,而水与氮化钛的接触角度为66.7°。其中,1dyne/cm=1mN/m(毫/米)。
[0083] 需要说明的是,图12及图13中均以所述润湿剂为异丙醇2作为示例。
[0084] 作为示例,可以采用喷涂工艺向所述半导体晶圆1的表面喷涂所述异丙醇2,具体为,可以在所述半导体晶圆1高速旋转的同时,使用异丙醇喷嘴3自上而下向所述半导体晶圆1的表面喷涂所述异丙醇2。
[0085] 作为示例,向所述半导体晶圆1的表面喷涂所述异丙醇2的喷涂时间可以根据实际需要进行设定,优选地,本实施例中,向所述半导体晶圆1的表面喷涂所述异丙醇2的喷涂时间可以为但不仅限于2秒~15秒。
[0086] 在一示例中,在所述半导体晶圆1的表面喷涂的所述润湿剂可以为经过加热处理后的润湿剂,优选地,本实施例中,所述润湿剂的温度可以为20℃~75℃。
[0087] 在另一示例中,可以为在所述半导体晶圆1的表面喷涂的所述润湿剂为未进行加热处理的润湿剂,在所述半导体晶圆1的表面喷涂所述润湿剂的过程中,还对所述半导体晶圆1进行加热处理。优选地,本实施例中,在所述半导体晶圆1的表面喷涂所述润湿剂的过程中,所述半导体晶圆1被加热至20℃~75℃。
[0088] 在又一示例中,可以为在所述半导体晶圆1的表面喷涂的所述润湿剂可以为经过加热处理后的润湿剂,并且在所述半导体晶圆1的表面喷涂所述润湿剂的过程中,还对所述半导体晶圆1进行加热处理。优选地,本实施例中,所述润湿剂的温度可以为20℃~75℃,在所述半导体晶圆1的表面喷涂所述润湿剂的过程中,所述半导体晶圆1被加热至20℃~75℃。
[0089] 在步骤3)中,请参阅图9中的S3步骤及图14至图16,其中,图15为图14排出位于所述半导体晶圆1表面的所述润湿剂之后的局部截面结构示意图,图16为图14去除所述牺牲层12之后的局部截面结构示意图;在保持所述高纵横比结构的表面润湿状态下,采用湿法刻蚀工艺去除所述牺牲层12。
[0090] 作为示例,采用不含活性剂的湿法腐蚀溶液4去除所述牺牲层12。所述湿法腐蚀溶液4可以为任意一种可以与所述牺牲层12反应,但不与所述高纵横比结构11反应的溶液。优选地,所述湿法腐蚀溶液4的成分可以包括氢氟酸、氟化铵、四甲基氢氧化铵或氢氧化铵中的至少一种。
[0091] 作为示例,在所述半导体晶圆1高速旋转的过程中,使用湿法腐蚀溶液喷嘴5自上而下向所述半导体晶圆1的表面喷涂所述湿法腐蚀溶液4。所述湿法腐蚀溶液4喷涂到所述半导体晶圆1的表面上时,步骤2)中在所述半导体晶圆1表面的喷涂的所述润湿剂会在所述湿法腐蚀溶液4强行导入的作用下会被自然排出(如图15所示)。使用所述湿法腐蚀溶液4将所述牺牲层12去除之后的结构如图16所示。
[0092] 作为示例,在使用所述湿法腐蚀溶液4将所述牺牲层12去除之后,所述半导体晶圆1的表面会残留有反应副产物及湿法腐蚀溶液4,此时需要通过清洗的步骤将所述反应副产物及所述湿法腐蚀溶液4去除,
[0093] 具体的,步骤3)之后还包括如下步骤:
[0094] 4)向所述半导体晶圆1的正面喷涂清洗液;具体的,可以先向所述半导体晶圆1的正面喷涂去离子水,以将所述反应副产物及所述湿法腐蚀溶液4去除;具体的,在所述半导体晶圆1高速旋转的过程中向所述半导体晶圆1的正面喷涂去离子水,在向心力的作用下,去离子水将所述反应副产物及所述湿法腐蚀溶液4去除;然后,再向所述半导体晶圆1的正面喷涂异丙醇2,如图17及图18所示,其中,图18为图17的局部截面结构示意图;具体的,在所述半导体晶圆1高速旋转的过程中向所述半导体晶圆1的正面喷涂所述异丙醇2,所述异丙醇2用于将所述半导体晶圆1干燥;
[0095] 5)使用氮气对所述半导体晶圆1的正面进行吹扫;具体的,可以为在所述半导体晶圆1的正面喷涂所述异丙醇2之后使用氮气对所述半导体晶圆1的正面进行吹扫,也可以为在所述半导体晶圆1的正面喷涂所述异丙醇2的同时使用氮气对所述半导体晶圆1的正面进行吹扫。在使用氮气对所述半导体晶圆1的正面进行吹扫的过程中,始终保持所述半导体晶圆1处于高速旋转的状态,如图19所示。使用所述氮气吹扫后的所述半导体晶圆1的局部截面结构示意图如图20所示,图20中,所述高纵横比结构11之间的所述牺牲层12被完全去除,此时所述高纵横比结构11之间为所述高纵横比结构11的晶圆1。
[0096] 实施例三
[0097] 请参阅图21,本实施例还提供一种电容器阵列结构的制备方法,所述电容器阵列结构的制备方法包括如下步骤:
[0098] 1)提供一半导体晶圆,于所述半导体晶圆的正面形成牺牲层;
[0099] 2)于所述牺牲层内形成元件开孔,所述元件开孔上下贯穿所述牺牲层,且所述元件开孔的深宽比大于或等于15;
[0100] 3)于所述元件开孔内形成电容的下电极,所述下电极覆盖所述元件开孔的侧壁及底部,并具有环形缘开口;
[0101] 4)向所述半导体晶圆的正面喷涂润湿剂,所述润湿剂预先润湿所述下电极及所述牺牲层的一部分,且所述润湿剂与所述牺牲层的接触角小于30°;
[0102] 5)在保持所述下电极的表面润湿状态下,采用湿法刻蚀工艺移除所述牺牲层的所述部分;及
[0103] 6)在所述下电极周围填充介电材料,在所述介电材料上形成电容器的上电极,以制成电容器阵列结构。
[0104] 作为示例,在步骤3)中,形成的所述下电极即为实施例二中所述的高纵横比结构11。
[0105] 作为示例,在步骤4)中,向所述半导体晶圆的正面喷涂润湿剂,所述润湿剂覆盖所述下电极及所述牺牲层,且所述润湿剂与所述牺牲层的接触角小于30°的具体方法及效果与实施例二中步骤2)中在所述半导体晶圆1的正面喷涂润湿剂,所述润湿剂覆盖所述高纵横比结构11及所述牺牲层12,且所述润湿剂与所述牺牲层12的接触角小于30°的具体方法和效果完全相同,具体请参阅实施例二中的步骤2)。
[0106] 作为示例,在步骤5)中,采用湿法刻蚀工艺移除所述下电极周围的所述牺牲层的具体方法与实施例二中步骤3)中的采用湿法刻蚀工艺去除所述牺牲层的具体方法相同个,具体请参阅实施例二,此处不再累述。
[0107] 作为示例,步骤5)中,采用湿法工艺移除所述牺牲层的所述部分之前还包括如下步骤:
[0108] 作为示例,步骤5)中,所述牺牲层的所述部分为电容制作过程中的底层牺牲层。
[0109] 具体的,步骤3)之后还包括如下步骤:
[0110] 向所述半导体晶圆1的正面喷涂去离子水,以将所述反应副产物及所述湿法腐蚀溶液4去除;具体的,在所述半导体晶圆1高速旋转的过程中向所述半导体晶圆1的正面喷涂去离子水,在向心力的作用下,去离子水将所述反应副产物及所述湿法腐蚀溶液4去除;
[0111] 向所述半导体晶圆1的正面喷涂异丙醇2,具体的,在所述半导体晶圆1高速旋转的过程中向所述半导体晶圆1的正面喷涂所述异丙醇2,所述异丙醇2用于将所述半导体晶圆1干燥;
[0112] 使用氮气对所述半导体晶圆1的正面进行吹扫;具体的,可以为在所述半导体晶圆1的正面喷涂所述异丙醇2之后使用氮气对所述半导体晶圆1的正面进行吹扫,也可以为在所述半导体晶圆1的正面喷涂所述异丙醇2的同时使用氮气对所述半导体晶圆1的正面进行吹扫。在使用氮气对所述半导体晶圆1的正面进行吹扫的过程中,始终保持所述半导体晶圆
1处于高速旋转的状态。使用所述氮气吹扫后,所述下电极之间的所述牺牲层12被完全去除。
[0113] 实施例四
[0114] 请参阅图22,本实施还提供一种半导体存储器件结构,所述半导体存储器件结构包括:衬底7,所述衬底7包括阵列区域及包围所述阵列区域的外围区域;电容器阵列结构,所述电容器阵列结构设置于所述衬底7的所述阵列区域上,所述电容器阵列结构包括多个阵列排布的电容器,每一电容器包括下电极81、包裹所述下电极81的介电材料82、以及位于所述介电材料82之上的上电极83,所述下电极81具有环形缘开口,所述下电极81的纵横比大于或等于15;所述下电极81的表面以预先润湿、湿法刻蚀及后清洗的方式移除制程汇总牺牲层的残除痕迹。
[0115] 作为示例,在所述下电极81收容的内部,所述介电材料82覆盖所述下电极81的底部和侧壁,所述上电极83覆盖由所述介电材料82形成的环状结构内侧的底部和侧壁,多晶硅84将环状结构的内部空间填满。
[0116] 综上所述,本发明提供一种高纵横比结构的制备方法,所述高纵横比结构的制备方法包括以下步骤:1)提供一半导体晶圆,所述半导体晶圆的正面上形成有若干个高纵横比结构,若干个所述高纵横比结构间隔排布,且所述高纵横比结构之间填充有牺牲层;其中,所述高纵横比结构的纵横比大于或等于15;2)在所述半导体晶圆的正面喷涂润湿剂,所述润湿剂预先润湿所述高纵横比结构的表面,且所述润湿剂与所述牺牲层的接触角小于30°;3)在保持所述高纵横比结构的表面润湿的状态下,采用湿法刻蚀工艺去除所述牺牲层,以得到所述高纵横比结构。本发明的高纵横比结构的制备方法中,在采用湿法腐蚀工艺去除位于高纵横比结构之间的牺牲层之前,先在牺牲层及高纵横比结构的表面喷涂润湿剂,由于润湿剂具有较小的表面张力,其与牺牲层的接触角较小,可以使得润湿剂与牺牲层完全覆盖接触,在后续采用湿法腐蚀溶液去除牺牲层时,湿法腐蚀溶液与牺牲层之间不会产生气泡,可以将牺牲层完全去除,从而可以有效防止高纵横比结构的坍塌,确保高纵横比结构的器件性能。
[0117] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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