[發明專利]半導體器件及其制作方法

在審

• 申請號: 201811279155.8
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN111128895A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 宛偉
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/8242
• 分類號: H01L21/8242;H01L27/108
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 袁禮君;闞梓瑄

1.一種半導體器件的制作方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，并在所述半導體襯底上定義出第一方向和第二方向，所述第一方向與所述第二方向具有不為零的夾角；

利用自對準技術在所述半導體襯底中沿所述第一方向形成第一隔離結構；

于具有第一隔離結構的半導體襯底中沿所述第二方向形成第二隔離結構；

以所述第二隔離結構為基準，利用自對準技術在具有第一隔離結構和第二隔離結構的半導體襯底中沿所述第二方向形成埋入式柵極字線結構；

所述第一隔離結構和所述第二隔離結構之間形成有源區。

2.如權利要求1所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，利用自對準技術在所述半導體襯底中沿所述第一方向形成第一隔離結構包括：

在所述半導體襯底上形成第一襯氧化層、第一氮化硅層、第一碳層、第一氧化層和第一光刻膠；

于所述第一光刻膠中形成第一開口；

利用所述第一開口對所述第一氧化層、第一碳層和所述第一氮化硅層進行刻蝕，并去除所述第一光刻膠、所述第一氧化層和所述第一碳層，于所述第一氮化硅層中形成第二開口；

在所述第一氮化硅層表面和所述第二開口中沉積第二氧化層；

刻蝕所述第一氮化硅層表面和所述第二開口底面的所述第二氧化層，保留所述第二開口側壁的所述第二氧化層；于所述第二開口中填充第二氮化硅層；

利用所述第一氮化硅層和所述第二氮化硅層作為掩膜，刻蝕所述第二開口側壁的所述第二氧化層、所述第一襯氧化層和所述半導體襯底，形成第一溝槽；

在所述第一溝槽中填充隔離材料，并去除所述第一氮化硅、所述第二氮化硅層和所述第一襯氧化層，在所述半導體襯底中形成沿所述第一方向的第一隔離結構。

3.如權利要求2所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述第二開口側壁的所述第二氧化層的厚度為15～20納米。

4.如權利要求1所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，于具有第一隔離結構的半導體襯底中沿所述第二方向形成第二隔離結構包括：

在所述具有第一隔離結構的半導體襯底上形成第二襯氧化層、第三氮化硅層、第三氧化層、第二碳層、第四氧化層和第二光刻膠；

于所述第二光刻膠中形成第三開口；

利用所述第三開口對所述第四氧化層、所述第二碳層、所述第三氧化層、所述第三氮化硅層、所述第二襯氧化層和所述半導體襯底進行刻蝕，于所述第三氮化硅層、所述第二襯氧化層和所述半導體襯底中形成第二溝槽，并去除所述第二光刻膠、所述第四氧化層、所述第二碳層和所述第三氧化層；

在所述第二溝槽中填充隔離材料，于所述半導體襯底中形成沿所述第二方向分布的第二隔離結構。

5.如權利要求4所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，以所述第二隔離結構為基準，利用自對準技術在具有第一隔離結構和第二隔離結構的半導體襯底中沿所述第二方向形成埋入式柵極字線結構包括：

形成所述第二隔離結構后，對所述第二溝槽中的隔離材料進行回刻，形成第三溝槽，所述第三溝槽的底面高于所述半導體襯底的上表面；

在所述第三溝槽中形成第一多晶硅，并去除所述第三氮化硅層；

在所述第一多晶硅的側壁上形成第二多晶硅側壁；

在所述第二多晶硅側壁上形成第五氧化層側壁，相鄰的所述第一多晶硅的側壁上的所述第二多晶硅側壁上的所述第五氧化層側壁之間形成第四開口；

在所述第四開口中沉積第三碳層，并去除所述第一多晶硅和所述第二多晶硅側壁形成第五開口，保留所述第五氧化層側壁和所述第四開口中的所述第三碳層；

在所述第五開口中形成第四氮化硅層，并以所述第三碳層和所述第四氮化硅層作為掩膜對所述第五氧化層側壁、所述第二襯氧化層和所述半導體襯底進行刻蝕，形成第四溝槽；

在所述第四溝槽中沉積溝槽氧化物、阻擋層和金屬層，在所述半導體襯底中形成所述埋入式柵極字線結構。

6.如權利要求5所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，形成所述埋入式柵極字線結構之后，還包括：

去除所述第三碳層、所述第三碳層下的第二襯氧化層以及部分半導體襯底；

在所述半導體襯底上的所述第三碳層所在位置形成多晶硅，形成位線接觸。