半导体结构及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供基底；在所述基底内形成呈阵列排布的多个有源柱，每个所述有源柱沿垂直于所述基底的方向延伸；形成环绕每个所述有源柱设置的栅极，所述栅极在所述有源柱上的投影覆盖在所述有源柱的沟道区上，其中，沿垂直于所述基底的方向，所述栅极包括依次层叠设置的第一导电层和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层的功函数不同。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一导电层的功函数和所述第二导电层的功函数中至少其一为高功函数。3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一导电层的材质和所述第二导电层的材质均包括tin、tial、ta、w、wn、co、al和la中的一种，且所述第一导电层的材质与所述第二导电层的材质不同。4.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第一导电层的材质包括tin、tial、ta、w、wn、co、al和la中的一种；所述第二导电层的材质包括具有掺杂离子的多晶硅。5.根据权利要求4所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述掺杂离子包括n型离子。6.根据权利要求1
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5任一项所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，在所述基底内形成有源柱的步骤中，包括：在所述基底内形成多个沿第一方向间隔设置的第一凹槽，所述第一凹槽沿第二方向延伸，相邻的所述第一凹槽之间的区域构成有源条，所述第一方向与所述第二方向相交；在每个所述第一凹槽内形成隔离层，所述隔离层的顶面与所述基底的顶面平齐；在所述基底内形成多个沿第二方向间隔设置的第二凹槽，每个所述第二凹槽沿所述第一方向延伸，且所述第二凹槽的深度小于所述第一凹槽的深度，被保留下来的所述有源条构成呈阵列排布的多个初始有源柱，被保留下的第二隔离层构成间隔设置的多个隔离柱；对所述初始有源柱进行离子注入，以形成有源柱。7.根据权利要求6所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述第二凹槽深度与所述第一凹槽的深度之比为1:3～1:2。8.根据权利要求6所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述隔离层包括依次层叠设置的第一隔离层和第二隔离层，所述第一隔离层设置在所述基底上。9.根据权利要求8所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，对所述初始有源柱进行离子注入的步骤之后，形成环绕每个所述有源柱设置的栅极的步骤之前，所述制备方法还包括：在所述基底内形成沿所述第一方向间隔设置的多条位线，每条所述位线均沿所述第二方向延伸。10.根据权利要求9所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，对所述初始有源柱进行离子注入的步骤之后，在所述基底内形成沿所述第一方向间隔设置的多条位线的步骤之前，所述制备方法还包括：在所述初始有源柱和所述隔离柱的顶面上形成保护层；
在所述基底内形成沿所述第一方向间隔设置的多条位线的步骤之后，所述制备方法包括：去除所述保护层和所述隔离柱，所述第一隔离层与多个所述有源柱围成填充区。11.根据权利要求10所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，去除所述保护层和所述第二隔离层的步骤之后，所述制备方法还包括：在所述有源柱的侧壁上形成栅氧化层；在所述填充区内依次形成层叠设置的第一初始绝缘层、第一初始导电层、第二初始导电层以及第二初始绝缘层，所述第二初始绝缘层的顶面与所述基底的顶面平齐；在所述第二初始绝缘层内形成沿所述第一方向延伸的第三凹槽，所述第三凹槽暴露出所述第二方向上相邻的有源柱之间的第二初始导电层；去除暴露在所述第三凹槽内的所述第二初始导电层、所述第一初始导电层和部分所述第一初始绝缘层，被保留下来的所述第一初始导电层和所述第二初始导电层分别作为第一导电层和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层构成字线，每条所述字线包括环绕各个所述有源柱的栅极以及用于连接沿所述第一方向上各个所述栅极的导电段。12.根据权利要求11所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，去除暴露在所述第三凹槽内的所述第二初始导电层的步骤之后，所述制备方法还包括：在相邻的所述字线之间的区域内形成第三绝缘层，所述第三绝缘层与被保留下来的所述第二初始绝缘层连接，以形成隔离结构。13.一种半导体结构，其特征在于，包括：基底；多个有源柱，多个所述有源柱阵列排布在所述基底上，且每个所述有源柱沿垂直于所述基底的方向延伸；多个栅极，每个所述栅极环绕一个所述有源柱设置，且所述栅极在所述有源柱上的投影覆盖在所述有源柱的沟道区上，其中，所述栅极包括层叠设置的第一导电层和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层的功函数不同。14.根据权利要求13所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括用于连接位于同一第一方向上各个所述栅极的导电段，所述导电段和所述栅极构成一条字线，所述字线沿第一方向延伸。15.根据权利要求14所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构包括多条位线，每条位线沿第二方向延伸，并连接位于同一第二方向上的各个所述有源柱。16.根据权利要求15所述的半导体结构，其特征在于，所述位线的材质包括硅化钴。

技术总结
本申请实施例提供一种半导体结构及其制备方法，涉及半导体技术领域，该半导体结构的制备方法包括提供基底；在基底内形成呈阵列排布的多个有源柱；形成环绕每个有源柱设置的栅极，栅极在有源柱上的投影覆盖在有源柱的沟道区上，其中，沿垂直于基底的方向，栅极包括依次层叠设置的第一导电层和第二导电层，第一导电层和第二导电层的功函数不同。本申请实施例通过将栅极制备成具有不同功函数的第一导电层和第二导电层，以降低有源柱的源漏区靠近栅极的界面处的电场，大大改善了栅极诱导漏极泄漏电流效应(GIDL)，提高了半导体结构的性能。提高了半导体结构的性能。提高了半导体结构的性能。


技术研发人员：邵光速 肖德元 邱云松
受保护的技术使用者：北京超弦存储器研究院
技术研发日：2021.08.06
技术公布日：2021/11/4