本公開涉及半導體制造，具體涉及一種半導體結構及其制備方法、存儲器及電子設備。

背景技術：

1、隨著集成電路技術的發(fā)展，器件的關鍵尺寸日益縮小，單個芯片所包含的器件種類及數量隨之增加，使得工藝生產中的任何微小差異都可能對器件性能造成影響。

2、側向刻蝕工藝(lateral?etch)作為一種常見的半導體工藝，在環(huán)繞式柵極晶體管(gate?all?around?transistor，gaatransistor)，三維動態(tài)隨機存取存儲器(dynamicrandom?access?memory，3d?dram)，以及三維快閃存儲器(3dnand?flash?memory)的制造領域均有著重要應用。

3、然而，傳統(tǒng)的側向刻蝕工藝中，由于截面形貌較難控制，刻蝕體材料會形成圓弧效應，導致傳統(tǒng)的側向刻蝕工藝難以形成陡直的形貌，進而降低器件可靠度以及產品良率。

技術實現思路

1、基于此，本公開提供一種半導體結構及其制備方法、存儲器及電子設備，至少能夠抑制側向刻蝕工藝的圓弧效應，形成更為陡直的形貌，以提高刻蝕截面的方形度，從而提升器件性能及可靠性。

2、為了解決上述技術問題及其他問題，根據一些實施例，本公開的一方面提供一種半導體結構的制備方法，方法包括：提供襯底；于襯底上形成多層疊層結構；所述疊層結構包括沿第一方向依次層疊的第一半導體層以及第二半導體層，第一半導體層覆蓋襯底的頂面；第二半導體層為包括第一元素的半導體層；其中，第二半導體層包括沿第一方向依次排布的第一界面層以及中間層及，第一界面層中第二元素的含量沿遠離襯底的頂面的方向遞減或遞增；采用各向同性刻蝕工藝刻蝕第二半導體層，得到矩形凹槽。

3、在上述實施例的半導體結構的制備方法中，由于各向同性刻蝕工藝中，第二半導體層的刻蝕速率隨著第一元素的含量增加而提高，或者，第二半導體層的刻蝕速率隨著第一元素的含量減小而提高，通過第一界面層中第一元素的含量沿遠離襯底的頂面的方向遞減或遞增，使得在采用各向同性刻蝕工藝刻蝕第二半導體層時，第一界面層的刻蝕速率沿遠離襯底的頂面的方向逐漸減?。患?，由于第二半導體層越接近第一半導體層的接觸界面，其內第一元素的含量越高或越低，第二半導體層自中間層經由第一界面層到與第一半導體層的接觸界面的刻蝕速率逐漸增大，使得越接近接觸界面的部分第二半導體層的刻蝕量越大，以形成更為陡直的形貌，達到抑制圓弧效應、提高刻蝕截面方形度的效果，從而提升器件性能及可靠性。在一些實施例中，疊層結構還包括第三半導體層，第三半導體層位于第二半導體層的頂面；第二半導體層還包括與第三半導體層相鄰的第二界面層；第二界面層中第一元素的含量沿遠離中間層的頂面的方向遞增或遞減。

4、在一些實施例中，于襯底的頂面形成多層疊層結構，包括：在于襯底的頂面形成第一半導體層之后，在預設時間t1內，在于第一半導體層的頂面沉積第二半導體層的過程中，通過控制第一元素前驅體的流量，使得第一界面層中第一元素的含量沿遠離襯底的頂面的方向遞減或遞增，第二界面層中第一元素的含量沿遠離中間層的頂面的方向遞增或遞減。在一些實施例中，中間層中第一元素的含量位于預設范圍內。

5、在一些實施例中，第一界面層中第一元素的含量沿遠離襯底的頂面的方向線性或梯度減小或增大；及/或第二界面層中第一元素的含量沿遠離中間層的頂面的方向線性或梯度增大或減小。

6、在一些實施例中，在預設時間t1內于第一半導體層的頂面沉積第二半導體層，包括：在預設時間td1內，控制第一元素前驅體的流量逐漸升高或逐漸降低，使得第一界面層中第一元素的含量沿遠離襯底的頂面的方向遞減或遞增；在預設時間td2內，控制第一元素前驅體的流量逐漸降低或逐漸升高，使得第二界面層中第一元素的含量沿遠離中間層的頂面的方向遞增或遞減。

7、在一些實施例中，形成第一半導體層以及第三半導體層，包括：在預設時間t2內，采用預設沉積工藝于襯底的頂面沿第一方向形成依次層疊的第一子半導體層以及第一子界面層，第一子半導體層覆蓋襯底，第二半導體層覆蓋第一子界面層；第一子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞增或遞減；第一子半導體層以及第一子界面層構成第一半導體層；及/或在預設時間t3內，采用預設沉積工藝于第二半導體層的頂面沿第一方向形成依次層疊的第三子半導體層以及第三子界面層，第三子界面層覆蓋第二半導體層；第三子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞增或遞減，第三子半導體層以及第三子界面層構成第三半導體層。

8、在上述實施例的半導體結構的制備方法中，在各向同性刻蝕工藝中，由于相鄰層之間的刻蝕選擇比不足，導致在刻蝕第二半導體層時，與第二半導體層相接觸的第一半導體層及/或第三半導體層也會被刻蝕形成缺口現象，導致器件性能及可靠性降低。因此，通過第一子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞增或遞減，刻蝕速率隨摻雜濃度遞增或遞減而變化，在不同的摻雜類型下，使得第一子界面層及/或第三子界面層的刻蝕速率朝向第二半導體層的方向遞減，即，第一半導體層及/或第三半導體層中，越接近與第二半導體層的接觸界面的部分刻蝕量越小，以提高相鄰層之間的刻蝕選擇比，達到抑制缺口現象的效果，從而進一步提高刻蝕截面方形度。

9、在一些實施例中，第一子半導體層及/或第三子半導體層的摻雜濃度位于預設范圍內。

10、在一些實施例中，形成第一半導體層以及第三半導體層，還包括：于第一子半導體層的頂面沉積第一子界面層，及/或于第二半導體層的頂面沉積第三子界面層的過程中，通過控制摻雜前驅體的流量，使得第一子界面層及/或第三子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞增或遞減。

11、在一些實施例中，第一子界面層及/或第三子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向線性遞增或遞減；或者第一子界面層及/或第三子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向梯度遞增或遞減。

12、在一些實施例中，第一半導體層以及第三半導體層的摻雜類型為p型；第一子界面層及/或第三子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞增；或者第一半導體層以及第三半導體層的摻雜類型為n型；第一子界面層及/或第三子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞減。

13、在一些實施例中，預設沉積工藝的前驅體包括p型摻雜前驅體；于第一子半導體層的頂面沉積第一子界面層的過程中，在預設時間td3內，通過控制p型摻雜前驅體的流量逐漸升高，使得第一子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞增；及/或于第二半導體層的頂面沉積第三子界面層的過程中，在預設時間td4內，通過控制p型摻雜前驅體的流量逐漸降低，使得第三子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞增。

14、在上述實施例的半導體結構的制備方法中，通過控制p型摻雜前驅體的流量逐漸升高，使得第一子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞增，以及，通過控制p型摻雜前驅體的流量逐漸降低，使得第三子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞增，由于p型摻雜材料的刻蝕速率隨摻雜濃度遞增而減小，第一子界面層及/或第三子界面層的刻蝕速率朝向第二半導體層的方向遞減，即，第一半導體層及/或第三半導體層中，越接近與第二半導體層的接觸界面的部分刻蝕量越小，以提高相鄰層之間的刻蝕選擇比，達到抑制缺口現象的效果，從而進一步提高刻蝕截面方形度。

15、在一些實施例中，預設沉積工藝的前驅體包括n型摻雜前驅體；于第一子半導體層的頂面沉積第一子界面層的過程中，在預設時間td3內，通過控制n型摻雜前驅體的流量逐漸降低，使得第一子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞減；及/或于第二半導體層的頂面沉積第三子界面層的過程中，在預設時間td4內，通過控制n型摻雜前驅體的流量逐漸升高，使得第一子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞減。

16、在上述實施例的半導體結構的制備方法中，通過控制n型摻雜前驅體的流量逐漸降低，使得第一子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞減；以及，通過控制n型摻雜前驅體的流量逐漸升高，使得第一子界面層的摻雜濃度朝向第二半導體層的方向遞減，由于n型摻雜材料的刻蝕速率隨摻雜濃度降低而減小，第一子界面層及/或第三子界面層的刻蝕速率朝向第二半導體層的方向遞減，即，第一半導體層及/或第三半導體層中，越接近與第二半導體層的接觸界面的部分刻蝕量越小，以提高相鄰層之間的刻蝕選擇比，達到抑制缺口現象的效果，從而進一步提高刻蝕截面方形度。

17、在一些實施例中，各向同性刻蝕工藝包括原子層刻蝕工藝及/或基于濕法的準原子層刻蝕工藝。

18、在一些實施例中，第一元素包括鍺。

19、在一些實施例中，0.5t1>td1。

20、在一些實施例中，0.5t1>td2。

21、在一些實施例中，0.5t2>td3。

22、在一些實施例中，0.5t3>td4。

23、在一些實施例中，t1>td1+td2。

24、根據一些實施例，本公開的另一方面提供一種半導體結構，半導體結構包括襯底，以及位于襯底上的多層疊層結構；疊層結構包括沿第一方向依次層疊的第一半導體層以及第二半導體層，第一半導體層覆蓋襯底的頂面；第二半導體層上具有矩形凹槽；其中，第二半導體層為包括第一元素的半導體層；第二半導體層包括沿第一方向依次排布的第一界面層以及中間層及，第一界面層中第一元素的含量沿遠離襯底的頂面的方向遞減或遞增。

25、在一些實施例中，疊層結構還包括第三半導體層，第三半導體層位于第二半導體層的頂面；第二半導體層還包括與第三半導體層相鄰的第二界面層；第二界面層中第一元素的含量沿遠離中間層的頂面的方向遞增或遞減。

26、在一些實施例中，半導體結構還包括溝道層以及柵極結構，溝道層基于矩形凹槽形成；柵極結構至少位于溝道層的一側；第一半導體層為漏極結構，第三半導體層為源極結構，漏極結構以及源極結構分別位于溝道層的沿第一方向的相對兩側。

27、在一些實施例中，柵極結構環(huán)繞溝道層。

28、根據一些實施例，本公開的再一方面提供一種存儲器，包括上述的半導體結構。

29、根據一些實施例，本公開的又一方面提供一種電子設備，包括上述的存儲器。