半导体结构的制备方法、半导体结构和半导体存储器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115915903A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202111009844.9(22)申请日2021.08.31(71)申请人长鑫存储技术有限公司地址230000安徽省合肥市经济技术开发区空港工业园兴业大道388号申请人北京超弦存储器研究院(72)发明人曹堪宇王晓光李辉辉曾定桂邓杰芳(74)专利代理机构北京派特恩知识产权代理有限公司11270专利代理师王花丽张颖玲(51)Int.Cl.H10N50/01(2023.01)H10N50/10(2023.01)H10N59/00(2023.01)权利要求书3页说明书14页附图12页(54)发明名称半导体结构的制备方法、半导体结构和半导体存储器(57)摘要本申请实施例公开了一种半导体结构的制备方法、半导体结构和半导体存储器，该制备方法包括：提供衬底；于衬底上依次形成MTJ结构和第一掩膜结构；对第一掩膜结构进行图案化处理形成沿第一方向延伸的第一图案；于第一图案上方形成第二掩膜结构；对第二掩膜结构进行图案化处理形成沿第二方向延伸的第二图案；其中，第一方向与所述第二方向相交，且第一方向与所述第二方向不垂直；利用第二图案对第一图案进行图案化处理，形成蜂窝状图案；将蜂窝状图案转移至MTJ结构，形成蜂窝状MTJ阵列。这样，由于蜂窝状MTJ阵列具有高密度，从而能够在形成半导体存储器时，可以提高半导体存储器的存储密度。CN115915903ACN115915903A权利要求书1/3页1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：提供衬底；于所述衬底上依次形成磁性隧道结(MTJ)结构和第一掩膜结构；对所述第一掩膜结构进行图案化处理形成沿第一方向延伸的第一图案；于所述第一图案上方形成第二掩膜结构；对所述第二掩膜结构进行图案化处理形成沿第二方向延伸的第二图案；其中，所述第一方向与所述第二方向相交，且所述第一方向与所述第二方向不垂直；利用所述第二图案对所述第一图案进行图案化处理，形成蜂窝状图案；将所述蜂窝状图案转移至所述MTJ结构，形成蜂窝状MTJ阵列。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一掩膜结构包括掩膜结构层和第一光刻胶层；其中，所述掩膜结构层形成于所述MTJ结构上，所述第一光刻胶层形成于所述掩膜结构层上；相应地，所述对所述第一掩膜结构进行图案化处理形成沿第一方向延伸的第一图案，包括：沿所述第一方向对所述第一光刻胶层进行刻蚀处理，形成图案化的第一光刻胶层；于所述掩膜结构层上方形成包覆所述第一光刻胶层的第一介质层，且所述第一介质层表面具有与所述第一光刻胶层间隔排列的第一沟槽；去除位于所述第一光刻胶层顶部所在平面上方的第一介质层和位于所述第一沟槽下方的第一介质层；去除所述第一光刻胶层，形成图案化的第一介质层；以所述第一介质层为掩膜，将所述第一介质层的图案转移至所述掩膜结构层，形成沿所述第一方向延伸的所述第一图案。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述第一图案上形成第二掩膜结构之前，还包括：于所述MTJ结构上方形成覆盖所述掩膜结构层的第一牺牲层。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二掩膜结构包括第二光刻胶层和第二介质层；所述对所述第二掩膜结构进行图案化处理形成沿第二方向延伸的第二图案，包括：于所述第一牺牲层和所述掩膜结构层上方形成第二光刻胶层；沿所述第二方向对所述第二光刻胶层进行刻蚀处理，形成图案化的第二光刻胶层；于所述第一牺牲层上方形成包覆所述第二光刻胶层的所述第二介质层，且所述第二介质层表面具有与所述第二光刻胶层间隔排列的第二沟槽；去除位于所述第二光刻胶层顶部所在平面上方的所述第二介质层和位于所述第二沟槽下方的所述第二介质层；去除所述第二光刻胶层，形成沿第二方向延伸的所述第二图案。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述第二图案对所述第一图案进行图案化处理，形成蜂窝状图案，包括：以所述第二图案为掩膜，图案化所述掩膜结构层和所述第一牺牲层，去除所述第一牺牲层和未被所述第二介质层覆盖的所述掩膜结构层，去除所述第二介质层，保留的所述掩2CN115915903A权利要求书2/3页膜结构层形成所述蜂窝状图案。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一掩膜结构包括第三光刻胶层；其中，所述第三光刻胶层形成于所述MTJ结构上；相应地，所述对所述第一掩膜结构进行图案化处理形成沿第一方向延伸的第一图案，包括：沿所述第一方向对所述第三光刻胶层进行刻蚀处理，形成图案化的第三光刻胶层；于所述MTJ结构上形成包覆所述第三光刻胶层的第三介质层，且所述第三介质层表面具有与所述第三光刻胶层间隔排列的第三沟槽；去除位于所述第三光刻胶层顶部所在平面上方的第三介质层以及去除位于所述第三沟槽下