[發(fā)明專利]具有位于互連上的單元圖案的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210405651.X
• 申請(qǐng)日: 2012-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103117358A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李章旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛(ài)思開(kāi)海力士有限公司
• 主分類號(hào): H01L45/00
• 分類號(hào): H01L45/00
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 石卓瓊;俞波

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2011年10月24日向韓國(guó)專利局提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2011-0108591的韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明構(gòu)思涉及一種制造半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的方法，更具體而言，涉及一種具有形成在互連上的單元圖案的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件及其制造方法。

背景技術(shù)

一般地，存儲(chǔ)器件中的單元區(qū)、核心區(qū)以及外圍區(qū)的制造工藝是分開(kāi)執(zhí)行的。然而，單元區(qū)、核心區(qū)以及外圍區(qū)彼此相關(guān)地操作。因此，應(yīng)形成圖案和疊層的結(jié)構(gòu)，以保證在單元區(qū)、核心區(qū)以及外圍區(qū)中的相關(guān)電路之間的操作和特性的關(guān)聯(lián)。

圖1是說(shuō)明半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件例如相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（PCRAM）的結(jié)構(gòu)的截面圖。

在分別限定了單元區(qū)、核心區(qū)以及外圍區(qū)的半導(dǎo)體襯底101上形成有隔離層103。在半導(dǎo)體襯底101的單元區(qū)和核心區(qū)上形成有被配置成選擇字線的開(kāi)關(guān)105。此時(shí)，還在外圍區(qū)中形成電路圖案，以與在單元區(qū)和核心區(qū)以及外圍區(qū)之間的圖案或結(jié)構(gòu)的高度匹配。

在具有開(kāi)關(guān)105的半導(dǎo)體襯底上形成有導(dǎo)線107。導(dǎo)線107可以利用諸如鎢（W）的金屬材料來(lái)形成，并且在單元操作中用作字線。在單元區(qū)和核心區(qū)中的導(dǎo)線107與形成在導(dǎo)線107之下的開(kāi)關(guān)105電連接。在外圍區(qū)中的導(dǎo)線107可以與下方的電路圖案接觸，以用作互連。

在單元區(qū)和核心區(qū)中的導(dǎo)線107上形成有單元圖案。具體地，在PCRAM器件中，單元圖案經(jīng)由諸如二極管的存取元件與導(dǎo)線107耦接。

作為存取元件的二極管可以包括勢(shì)壘金屬層109和N型半導(dǎo)體層111；并且還包括通過(guò)將N型半導(dǎo)體層11的表面硅化而形成的硅化物層，以減小接觸電阻。然而，二極管不限于此。另外，經(jīng)由本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的一般工藝來(lái)在存取元件109和111（或113）上形成下電極115、相變材料圖案117、上電極119以及位線121。

圖2是圖1中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的布局。

圖2示出多個(gè)單位存儲(chǔ)器單元MC形成在單元區(qū)中，字線接觸WC形成在核心區(qū)中。另外，用于外圍電路與單元區(qū)之間連接的接觸形成在外圍區(qū)中。

存儲(chǔ)器件的單位存儲(chǔ)器單元應(yīng)具有保證其操作特性的尺寸。然而，隨著半導(dǎo)體器件高度地集成，字線尺寸（或?qū)挾龋磳?dǎo)線107的臨界尺寸減小，使得導(dǎo)線107的串聯(lián)電阻增加。導(dǎo)線107的增加的串聯(lián)電阻引起電壓下降，由此減小感測(cè)余量。

為了解決上述問(wèn)題，應(yīng)將字線選擇開(kāi)關(guān)105設(shè)計(jì)成對(duì)導(dǎo)線107提供充足的驅(qū)動(dòng)電流。然而，需要大晶體管來(lái)提高開(kāi)關(guān)105的驅(qū)動(dòng)能力，這導(dǎo)致芯片尺寸的增加。

作為解決上述問(wèn)題的另一種方法，可以考慮一種形成針對(duì)導(dǎo)線107的深溝槽的方法。然而，因?yàn)榛诎雽?dǎo)體存儲(chǔ)器件的集成度的限制，所以難以應(yīng)用此方法。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)示例性實(shí)施例的一個(gè)方面，提出了一種半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件可以包括：半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底中限定有單元區(qū)、核心區(qū)以及外圍區(qū)，并形成有底結(jié)構(gòu)；導(dǎo)線，所述導(dǎo)線形成在半導(dǎo)體襯底的整個(gè)結(jié)構(gòu)上；存儲(chǔ)器單元圖案，所述存儲(chǔ)器單元圖案形成在單元區(qū)中的導(dǎo)線上；以及虛設(shè)導(dǎo)電圖案，所述虛設(shè)導(dǎo)電圖案形成在核心區(qū)和外圍區(qū)中的導(dǎo)線中的任何一個(gè)上。

根據(jù)示例性實(shí)施例的另一個(gè)方面，提出一種制造具有形成在互連上的單元圖案的存儲(chǔ)器件的方法。所述方法可以包括以下步驟：在限定有單元區(qū)、核心區(qū)以及外圍區(qū)的半導(dǎo)體襯底的整個(gè)結(jié)構(gòu)上形成導(dǎo)線；以及在單元區(qū)中的導(dǎo)線上形成單元圖案，并在核心區(qū)和外圍區(qū)中的導(dǎo)線上形成虛設(shè)導(dǎo)電圖案。

一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件包括：在單元區(qū)中的字線；以及在核心區(qū)和外圍區(qū)中的虛設(shè)圖案，其中，所述字線和所述虛設(shè)圖案具有相同的結(jié)構(gòu)，且距半導(dǎo)體襯底水平具有相同的高度。

在以下標(biāo)題為“具體實(shí)施方式”的部分描述這些和其它的特點(diǎn)、方面以及實(shí)施例。

附圖說(shuō)明

從如下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中將更加清楚地理解本發(fā)明的主題的以上和其它的方面、特征和其它優(yōu)點(diǎn)：

圖1是說(shuō)明一般的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的結(jié)構(gòu)的截面圖；

圖2是圖1所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的布局；

圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個(gè)示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的結(jié)構(gòu)的截面圖；以及

圖4是圖3所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的布局。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖更詳細(xì)地描述示例性實(shí)施例。