本公開涉及半導體，具體而言，涉及一種半導體結構及其形成方法。

背景技術：

1、存儲器因具有體積小、集成化程度高及傳輸速度快等優(yōu)點，被廣泛應用于手機、平板電腦等移動設備中。有源區(qū)是存儲器的重要部件之一，對器件的性能有著至關重要的作用。然而，隨著器件尺寸的不斷縮小，在有源區(qū)制程過程中受形成工藝影響，易出現(xiàn)倒塌等結構缺陷，產品良率較低。

2、需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現(xiàn)有技術的信息。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本公開提供一種半導體結構及其形成方法，可明顯降低有源區(qū)發(fā)生倒塌的概率，提高產品良率。

2、根據(jù)本公開的一個方面，提供一種半導體結構的形成方法，包括：

3、提供襯底；

4、對所述襯底進行蝕刻，以形成多個間隔分布的第一溝槽；

5、形成第一填充層，所述第一填充層填充所述第一溝槽且覆蓋蝕刻后的所述襯底的表面；

6、對部分所述第一溝槽進行蝕刻，以形成多個第二溝槽，相鄰的兩個所述第二溝槽之間均具有填充了所述第一填充層的所述第一溝槽；

7、形成第二填充層，所述第二填充層填充所述第二溝槽；

8、對剩余的所述第一溝槽進行蝕刻以形成第三溝槽，相鄰的兩個所述第三溝槽之間均具有填充了所述第二填充層的所述第二溝槽；

9、形成第三填充層，所述第三填充層填充所述第三溝槽。

10、在本公開的一種示例性實施例中，所述對部分所述第一溝槽進行蝕刻，以形成多個第二溝槽，相鄰的兩個所述第二溝槽之間均具有填充了所述第一填充層的所述第一溝槽，包括：

11、在所述第一填充層遠離所述襯底的一側形成第一掩膜層，所述第一掩膜層包括多個間隔分布的第一掩膜區(qū)和位于所述第一掩膜區(qū)的相對兩側的第一蝕刻區(qū)，所述第一蝕刻區(qū)在所述襯底上的正投影與部分所述第一溝槽在所述襯底上的正投影重合，所述第一掩膜區(qū)在所述襯底上的正投影覆蓋剩余的所述第一溝槽在所述襯底上的正投影；

12、以所述第一掩膜區(qū)為掩膜對所述第一蝕刻區(qū)、位于所述第一蝕刻區(qū)正下方的所述第一填充層以及位于所述第一蝕刻區(qū)正下方的所述第一溝槽進行蝕刻，以在所述襯底中形成所述第二溝槽。

13、在本公開的一種示例性實施例中，所述形成方法還包括：

14、在形成所述第二填充層之前，去除剩余的所述第一掩膜層；

15、所述形成第二填充層，所述第二填充層填充所述第二溝槽，包括：

16、在所述第一填充層和所述第二溝槽共同構成的結構的表面形成第二填充層，所述第二填充層填充所述第二溝槽。

17、在本公開的一種示例性實施例中，所述對剩余的所述第一溝槽進行蝕刻，以形成第三溝槽，相鄰的兩個所述第三溝槽之間均具有填充了所述第二填充層的所述第二溝槽，包括：

18、在所述第二填充層遠離所述襯底的一側形成第二掩膜層，所述第二掩膜層包括多個間隔分布的第二掩膜區(qū)和位于所述第二掩膜區(qū)的相對兩側的第二蝕刻區(qū)，所述第二蝕刻區(qū)在所述襯底上的正投影與剩余的所述第一溝槽在所述襯底上的正投影重合，所述第二掩膜區(qū)在所述襯底上的正投影覆蓋所述第二溝槽在所述襯底上的正投影；

19、以所述第二掩膜區(qū)為掩膜對所述第二蝕刻區(qū)、位于所述第二蝕刻區(qū)正下方的所述第一填充層以及位于所述第二蝕刻區(qū)正下方的所述第一溝槽進行蝕刻，以在所述襯底中形成所述第三溝槽。

20、在本公開的一種示例性實施例中，在對剩余的所述第一溝槽進行蝕刻之前，多個所述第二溝槽中任意相鄰的兩個所述第二溝槽之間設有一個所述第一溝槽。

21、在本公開的一種示例性實施例中，所述對所述襯底進行蝕刻，以形成多個間隔分布的第一溝槽，包括：

22、對所述襯底進行蝕刻，以形成多個沿第一方向間隔分布的初始有源組，相鄰的所述初始有源組之間為所述第一溝槽；每個所述初始有源組中包括多個沿第二方向間隔分布的初始有源區(qū)；以所述初始有源區(qū)為基準，相鄰的兩個所述初始有源組對齊設置，且相鄰的兩個所述第一溝槽通過沿所述第二方向分布的相鄰兩個所述初始有源區(qū)之間的第一間隙連通；各所述第一溝槽和各所述第一間隙將所述初始有源區(qū)限定為柱狀結構，所述第二方向與所述第一方向垂直。

23、在本公開的一種示例性實施例中，所述對所述襯底進行蝕刻，以形成多個間隔分布的第一溝槽，包括：

24、對所述襯底進行蝕刻，以形成多個沿第一方向間隔分布的初始有源組，相鄰的所述初始有源組之間為所述第一溝槽；每個所述初始有源組中包括多個沿第二方向延伸、并沿所述第二方向間隔分布的初始有源區(qū)；以所述初始有源區(qū)為基準，相鄰的兩個所述初始有源組錯位分布，且相鄰的兩個所述第一溝槽通過沿所述第二方向分布的相鄰兩個所述初始有源區(qū)之間的第二間隙連通；所述第二方向與所述第一方向相交。

25、在本公開的一種示例性實施例中，將所述第二間隙作為連接區(qū)，所述連接區(qū)和所述第一溝槽依次交替分布；所述第一填充層還填充所述連接區(qū)；

26、所述形成方法還包括：

27、在形成所述第三填充層之后，對位于所述連接區(qū)中的所述第一填充層和所述連接區(qū)進行蝕刻，以增大所述連接區(qū)在所述襯底中的深度；

28、形成第四填充層，所述第四填充層填充增大深度后的所述連接區(qū)。

29、在本公開的一種示例性實施例中，所述在形成所述第三填充層之后，對位于所述連接區(qū)中的所述第一填充層和所述連接區(qū)進行蝕刻，以增大所述連接區(qū)在所述襯底中的深度，包括：

30、在所述第一填充層、所述第二填充層以及所述第三填充層遠離所述襯底的一側形成第三掩膜層；

31、在所述第三掩膜層遠離所述襯底的一側形成光阻層，所述光阻層包括多個顯影區(qū)，各所述顯影區(qū)在所述襯底上的正投影分別與各所述連接區(qū)在所述襯底上的正投影重合；

32、在所述顯影區(qū)對所述第一填充層及所述第一填充層正下方的所述連接區(qū)進行蝕刻，以增大所述連接區(qū)在所述襯底中的深度。

33、在本公開的一種示例性實施例中，所述在所述第一填充層遠離所述襯底的一側形成第一掩膜層，包括：

34、在所述第一填充層遠離所述襯底的一側形成第一掩膜材料層；

35、對所述第一掩膜材料層進行蝕刻，以形成多個間隔分布的第一掩膜結構；

36、在所述第一掩膜結構的側墻上形成第一蝕刻材料層，以作為所述第一蝕刻區(qū)；

37、在所述第一掩膜結構和所述第一蝕刻區(qū)共同構成的結構之間填充第一填充材料，以形成多個間隔分布的第二掩膜結構，所述第一掩膜結構和所述第二掩膜結構共同構成所述第一掩膜區(qū)。

38、在本公開的一種示例性實施例中，所述在所述第二填充層遠離所述襯底的一側形成第二掩膜層，包括：

39、在所述第二填充層遠離所述襯底的一側形成第二掩膜材料層；

40、對所述第二掩膜材料層進行蝕刻，以形成多個間隔分布的第三掩膜結構；

41、在所述第三掩膜結構的側墻上形成第二蝕刻材料層，以作為所述第二蝕刻區(qū)；

42、在所述第三掩膜結構和所述第二蝕刻區(qū)共同構成的結構之間填充第二填充材料，以形成多個間隔分布的第四掩膜結構，所述第三掩膜結構和所述第四掩膜結構共同構成所述第二掩膜區(qū)。

43、在本公開的一種示例性實施例中，所述形成方法還包括：

44、在形成所述第二填充層之前，對所述第二溝槽進行清洗；

45、在形成所述第三填充層之前，對所述第三溝槽進行清洗。

46、在本公開的一種示例性實施例中，所述第一溝槽的深寬比為10:1~8:1。

47、在本公開的一種示例性實施例中，所述第二溝槽的深寬比為16:1~20:1；和/或所述第三溝槽的深寬比為16:1~20:1。

48、根據(jù)本公開的一個方面，提供一種半導體結構，所述半導體結構由上述任意一項所述的半導體結構的形成方法形成，所述半導體結構包括由所述第二溝槽和所述第三溝槽以及連接于所述第二溝槽和所述第三溝槽之間的多個連接區(qū)分割而成的多個有源區(qū)，所述第二溝槽、所述第三溝槽以及所述連接區(qū)內均設有填充層；所述有源區(qū)包括正對分布的第一側壁和第二側壁，所述第一側壁和所述第二側壁平行分布，且所述第一側壁和所述第二側壁均沿垂直于所述襯底的底面的方向延伸；所述第二溝槽的深寬比為16:1~20:1；和/或所述第三溝槽的深寬比為16:1~20:1。

49、本公開的半導體結構及其形成方法，通過分步蝕刻和填充層逐步填充的方式可以降低清洗工藝中半導體結構的圖案（如有源區(qū)圖案）之間的毛細管力，抑制高深寬比圖案（如有源區(qū)圖案）在清洗過程發(fā)生坍塌的情況，且無須使用超臨界清洗或者添加各種表面活性劑，降低設備成本，提高產品良率。具體地，采用分步蝕刻的方式對襯底進行蝕刻，形成深寬比較大的第二溝槽和第三溝槽，進而通過第二溝槽和第三溝槽以及連接于第二溝槽和第三溝槽之間的多個連接區(qū)限定出有源區(qū)。在此過程中，可先對襯底進行蝕刻形成深寬比較小的第一溝槽，再向第一溝槽中填充第一填充層；對部分第一溝槽進行蝕刻形成多個第二溝槽，由于相鄰的第二溝槽之間具有填充了第一填充層的第一溝槽，使得后續(xù)在清洗深寬比較大的第二溝槽的過程中，可通過第一填充層對第二溝槽的至少一側剩余的襯底（即第二溝槽的側壁）進行支撐，降低在清洗第二溝槽的過程中因毛細管力作用而使第二溝槽的側壁發(fā)生倒塌的概率，有助于提高產品良率。同時，在形成第二填充層后對剩余的第一溝槽進行蝕刻以形成第三溝槽，由于相鄰的兩個第三溝槽之間均具有填充了第二填充層的第二溝槽，使得在后續(xù)在清洗深寬比較大的第三溝槽的過程中，可通過第二填充層對第三溝槽的至少一側剩余的襯底（即第三溝槽的側壁）進行支撐，降低在清洗第三溝槽的過程中因毛細管力作用而使第三溝槽的側壁發(fā)生倒塌的概率，即，本技術可降低由第二溝槽和第三溝槽以及連接于第二溝槽和第三溝槽之間的多個連接區(qū)限定出的有源區(qū)的倒塌概率，提高產品良率，且無須使用超臨界清洗或者添加各種表面活性劑，降低設備成本。除此之外，第二填充層和第三填充層可直接作為有源區(qū)之間的溝槽隔離結構，即，第二填充層和第三填充層的設計不僅可以降低有源區(qū)倒塌的概率，還使得在形成有源區(qū)的過程中同時形成了溝槽隔離結構，使得后續(xù)無需通過單獨的工藝形成溝槽隔離結構，可簡化工藝，降低成本。

50、應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。