本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體，更具體地，涉及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法、存儲(chǔ)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、移動(dòng)設(shè)備和云存儲(chǔ)領(lǐng)域的興起和發(fā)展，對(duì)諸如三維半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件等半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)密度的要求也越來(lái)越高。然而隨著半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中堆疊層數(shù)的增加，溝道結(jié)構(gòu)的高寬比越來(lái)越大，這使得多個(gè)溝道結(jié)構(gòu)的高度差異越來(lái)越大，進(jìn)而易導(dǎo)致半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的整體性能下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)岢龅膶?shí)施方式可解決或部分解決上述背景技術(shù)部分提出的不足或現(xiàn)有技術(shù)中的其它不足。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括：在第一半導(dǎo)體層上依次形成第二半導(dǎo)體層和堆疊結(jié)構(gòu)，其中堆疊結(jié)構(gòu)包括靠近第二半導(dǎo)體層的底部電介質(zhì)層；形成貫穿堆疊結(jié)構(gòu)和第二半導(dǎo)體層并延伸至第一半導(dǎo)體層的多個(gè)溝道孔，并在溝道孔的底部外延生長(zhǎng)形成延伸至底部電介質(zhì)層的外延層；以及在外延層上形成溝道結(jié)構(gòu)。

3、在一個(gè)實(shí)施方式中，在溝道孔的底部外延生長(zhǎng)形成延伸至底部電介質(zhì)層的外延層，包括：在多個(gè)溝道孔的底部外延生長(zhǎng)形成延伸至底部電介質(zhì)層、且頂表面相對(duì)齊平的多個(gè)外延層，其中，頂表面為外延層的、延伸至底部電介質(zhì)層的表面，溝道結(jié)構(gòu)位于所述頂表面上。

4、在一個(gè)實(shí)施方式中，制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法包括：在第一半導(dǎo)體層上形成絕緣層；形成貫穿絕緣層的溝槽，其中溝道孔沿堆疊結(jié)構(gòu)的堆疊方向與溝槽相對(duì)；以及在絕緣層上形成第二半導(dǎo)體層，其中第二半導(dǎo)體層通過(guò)溝槽與第一半導(dǎo)體層接觸，堆疊結(jié)構(gòu)位于第二半導(dǎo)體層上。

5、在一個(gè)實(shí)施方式中，在絕緣層上形成第二半導(dǎo)體層，包括：在絕緣層上沉積形成初始第二半導(dǎo)體層；以及對(duì)初始第二半導(dǎo)體層進(jìn)行退火工藝處理，形成第二半導(dǎo)體層。

6、在一個(gè)實(shí)施方式中，在絕緣層上形成第二半導(dǎo)體層，包括：在絕緣層上外延生長(zhǎng)形成初始第二半導(dǎo)體層；以及對(duì)初始第二半導(dǎo)體層進(jìn)行退火工藝處理，形成第二半導(dǎo)體層。

7、在一個(gè)實(shí)施方式中，溝道結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)依次包括功能層和溝道層，方法還包括：去除第一半導(dǎo)體層、絕緣層、第二半導(dǎo)體層和外延層，暴露出功能層；去除暴露出的功能層，暴露出溝道層；以及形成覆蓋暴露出的溝道層的導(dǎo)電層。

8、在一個(gè)實(shí)施方式中，去除第一半導(dǎo)體層、絕緣層、第二半導(dǎo)體層和外延層，包括：采用機(jī)械研磨工藝去除第一半導(dǎo)體層、絕緣層、第二半導(dǎo)體層和外延層。

9、在一個(gè)實(shí)施方式中，退火工藝包括：快速熱退火工藝和準(zhǔn)分子激光退火工藝中的至少之一。

10、在一個(gè)實(shí)施方式中，第一半導(dǎo)體層的材料包括單晶硅。

11、在一個(gè)實(shí)施方式中，制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法還包括：在堆疊結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離底部電介質(zhì)層的一側(cè)形成鍵合層。

12、本申請(qǐng)另一方面提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括：疊層結(jié)構(gòu)；位于疊層結(jié)構(gòu)上的導(dǎo)電層；以及多個(gè)溝道結(jié)構(gòu)，貫穿疊層結(jié)構(gòu)并延伸至導(dǎo)電層，其中多個(gè)溝道結(jié)構(gòu)的、延伸至導(dǎo)電層的底表面相對(duì)齊平。

13、在一個(gè)實(shí)施方式中，底表面相對(duì)齊平包括多個(gè)底表面的高度差在0nm～50nm范圍內(nèi)。

14、本申請(qǐng)另一方面提供了一種存儲(chǔ)系統(tǒng)，該存儲(chǔ)系統(tǒng)包括至少一個(gè)三維存儲(chǔ)器，每個(gè)三維存儲(chǔ)器包括如上述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；以及控制器，耦接至半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，用于控制三維存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

15、在本申請(qǐng)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)在溝道孔的底部外延生長(zhǎng)形成延伸至底部電介質(zhì)層的外延層，有利于控制多個(gè)外延層延伸至底部電介質(zhì)層的部分的高度。

技術(shù)特征：

1.一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述溝道孔的底部外延生長(zhǎng)形成延伸至所述底部電介質(zhì)層的外延層，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述絕緣層上形成第二半導(dǎo)體層，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述絕緣層上形成第二半導(dǎo)體層，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述溝道結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)依次包括功能層和溝道層，所述方法還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，去除所述第一半導(dǎo)體層、所述絕緣層、所述第二半導(dǎo)體層和所述外延層，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述退火工藝包括：快速熱退火工藝和準(zhǔn)分子激光退火工藝中的至少之一。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一半導(dǎo)體層的材料包括單晶硅。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

11.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底表面相對(duì)齊平包括多個(gè)所述底表面的高度差在0nm～50nm范圍內(nèi)。

13.一種存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法、存儲(chǔ)系統(tǒng)。制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法包括：在第一半導(dǎo)體層上依次形成第二半導(dǎo)體層和堆疊結(jié)構(gòu)，其中堆疊結(jié)構(gòu)包括靠近第二半導(dǎo)體層的底部電介質(zhì)層；形成貫穿堆疊結(jié)構(gòu)和第二半導(dǎo)體層并延伸至第一半導(dǎo)體層的多個(gè)溝道孔，并在溝道孔的底部外延生長(zhǎng)形成延伸至底部電介質(zhì)層的外延層；以及在外延層上形成溝道結(jié)構(gòu)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉修忠,顏元,李思晢,徐前兵,苗利娜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2