[發明專利]半導體存儲器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201710197984.0
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106992175B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 睿力集成電路有限公司
• 主分類號: H01L27/108
• 分類號: H01L27/108;H01L21/8242
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙)31219
• 代理人: 羅泳文

技術領域

本發明屬于集成電路制造技術領域，特別是涉及一種可以不增加重新布線層而實現四方數組與六方數組接觸的半導體存儲器件及其制作方法。

背景技術

動態隨機存儲器(Dynamic Random Access Memory，簡稱：DRAM)是計算機中常用的半導體存儲器件，由許多重復的存儲單元組成。每個存儲單元通常包括電容器10和晶體管11；晶體管11的柵極與字線13相連、漏極與位線12相連、源極與電容器10相連；字線13上的電壓信號能夠控制晶體管11的打開或關閉，進而通過位線12讀取存儲在電容器10中的數據信息，或者通過位線12將數據信息寫入到電容器10中進行存儲，如圖1所示。

現有的一種存儲器數組的布局如圖2所示，其字線及位線呈四方形交錯排布，具體包括：半導體襯底，所述半導體襯底上具有：呈帶狀形成于所述半導體襯底中的多個有源區101，間隔排列與所述有源區101交錯的多條溝槽狀的晶體管字線102，且每個有源區101對應設置兩條晶體管字線102；呈直線與所述多條晶體管字線102垂直交錯的多條鰭狀的位線103，且每條位線103經過所述兩條晶體管字線102之間的有源區101，以及隔離各有源區的溝槽隔離結構104。所述位線103與有源區的交錯區域為位線接觸點105。

集成電路制造工藝領域中，隨著電子器件尺寸縮小，最小線寬特征已縮小至20納米以下。然而，20納米以下電容數組設計以六方最密堆積為最佳幾何選擇，與現有的字線位線交錯數組的四方形數組不同，現有的四方字線位線數組上制作六方堆積電容數組的有效方法為先在四方字線位線數組上制作適用于六方堆積電容的重新布線層(Re-Distribution Layer,RDL)，然后于該重新布線層上制作出六方堆積的電容數組。這種制作方法會大大增加存儲器的工藝復雜性及成本。

基于以上原因，提供一種可以不增加重新布線層而實現四方數組與六方數組接觸的半導體存儲器件及其制作方法實屬必要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種半導體存儲器件及其制作方法，用于解決現有技術中四方字線位線數組與六方堆積電容數組的對接困難問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種半導體存儲器件的制作方法，包括步驟：步驟1)，提供一半導體襯底，所述半導體襯底上形成有有源區、字線以及鰭狀的位線，相鄰的至少兩個所述字線與其中至少一所述位線交錯排列，所述位線上具有第一絕緣層以及第二絕緣層，所述第二絕緣層包覆所述位線及所述第一絕緣層，所述位線之間填充有隔離材料；步驟2)，于沿字線方向且經過所述有源區的條形區域內定義出接觸窗區域以及局部重疊所述位線的所述第一絕緣層及所述第二絕緣層上的缺口區域，去除所述接觸窗區域內的隔離材料以形成接觸窗，并去除所述缺口區域內的部分所述第一絕緣層及所述第二絕緣層以形成第一缺口與第二缺口，其中，所述第一缺口與所述第二缺口分別位于相鄰的兩個條形區域內的所指其中至少一所述位線上，所述第一缺口與所述第二缺口具有沿字線方向且互為相反的缺口朝向；步驟3)，于所述第一缺口及其連通的所述接觸窗內與所述第二缺口及其連通的所述接觸窗內填充導電材料并平坦化至露出所述第一絕緣層；步驟4)，刻蝕所述導電材料使其低于所述第二絕緣層的頂面；步驟5)，于所述導電材料、所述隔離材料、所述第一絕緣層及所述第二絕緣層之上沉積絕緣材料，位于所述導電材料側邊且連接所述第一絕緣層及所述第二絕緣層的所述絕緣材料的厚度大于位于所述導電材料中部的所述絕緣材料的厚度；以及步驟6)，刻蝕所述絕緣材料，直到位于所述導電材料中部的絕緣材料被去除以形成電容器的接觸墊窗口，而位于所述導電材料側邊的絕緣材料被部分保留以形成接觸墊側壁絕緣層，所述接觸墊窗口呈六方陣列排布，并且所述接觸墊窗口的開口尺寸位置是受到所述接觸墊側壁絕緣層的限制。

優選地，步驟2)包括：步驟2-1)，于所述半導體襯底上形成掩膜及光刻材料層，通過一次光刻工藝同時于所述光刻材料層中制作出接觸窗窗口及缺口窗口，并將包含所述接觸窗窗口及所述缺口窗口的圖形轉移至所述掩膜；以及步驟2-2)，刻蝕所述隔離材料至所述半導體襯底表面形成所述接觸窗，同時刻蝕去除部分的所述第二絕緣層以及部分的所述第一絕緣層以形成所述第一缺口與所述第二缺口，其中，所述刻蝕對所述隔離材料的刻蝕速率大于對所述第一絕緣層的刻蝕速率且大于所述第二絕緣層的刻蝕速率。