[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110774378.7
• 申請(qǐng)日: 2021-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN113517232B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 元大中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H10B12/00
• 分類號(hào): H10B12/00
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 史治法

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)及制備方法，半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的制備方法包括：提供襯底，所述襯底包括第一區(qū)域及與所述第一區(qū)域相鄰接的第二區(qū)域；于所述襯底內(nèi)形成字線溝槽，所述字線溝槽貫穿所述第一區(qū)域及所述第二區(qū)域；于所述字線溝槽內(nèi)形成埋入式柵極字線，所述柵極字線包括字線導(dǎo)電層，所述字線導(dǎo)電層貫穿所述第一區(qū)域及所述第二區(qū)域，且位于所述第二區(qū)域的所述字線導(dǎo)電層的厚度大于位于第一區(qū)域的所述字線導(dǎo)電層的厚度，以形成臺(tái)階狀的字線導(dǎo)電層，在完成制備埋入式柵極字線后可以確保形成在第二區(qū)域的第一互連孔能夠暴露出字線導(dǎo)電層，從而確保埋入式柵極字線可以順利電引出，為DRAM提供導(dǎo)電通路的同時(shí)，也保留了減少柵極泄露的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)及制備方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)半導(dǎo)體存儲(chǔ)產(chǎn)品的存儲(chǔ)能力和功能尺寸提出了更高的要求。對(duì)于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(Dynamic?Random?Access?Memory，簡(jiǎn)稱：DRAM)來說，隨著DRAM的功尺寸不斷縮放，利用兩種功函數(shù)材料制備新型的混合埋入式柵極字線結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層，從而減小埋入式柵極字線引起的柵極誘導(dǎo)漏極泄露(Gate?induced?drainleakage，GIDL)問題，提高晶體管性能。

然而，對(duì)新型混合埋入式柵極字線刻蝕的導(dǎo)電層刻蝕時(shí)，因包含有兩種功函數(shù)材料導(dǎo)電層，形成互連孔的刻蝕速率發(fā)生改變，在形成埋入式柵極字線電引出的互連孔時(shí)會(huì)導(dǎo)致埋入式柵極字線上的互連孔未被完全打開，從而導(dǎo)致埋入式柵極字線不能與外圍電路結(jié)構(gòu)形成電連接，會(huì)使得DRAM性能失效。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述背景技術(shù)中的問題，提供一種半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)及制備方法，解決包含有兩種功函數(shù)材料導(dǎo)電層的新型混合埋入式柵極字線上的互連孔未被完全打開的問題，使DRAM恢復(fù)性能的同時(shí)，保留減少柵極泄露的優(yōu)勢(shì)。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)的第一方面提出一種半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的制備方法，包括：

提供襯底，所述襯底包括第一區(qū)域及與所述第一區(qū)域相鄰接的第二區(qū)域；

于所述襯底內(nèi)形成字線溝槽，所述字線溝槽貫穿所述第一區(qū)域及所述第二區(qū)域；

于所述字線溝槽內(nèi)形成埋入式柵極字線，所述柵極字線包括字線導(dǎo)電層，所述字線導(dǎo)電層貫穿所述第一區(qū)域及所述第二區(qū)域，且位于所述第二區(qū)域的所述字線導(dǎo)電層的厚度大于位于所述第一區(qū)域的所述字線導(dǎo)電層的厚度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述襯底內(nèi)形成有若干個(gè)淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)于所述襯底內(nèi)隔離出多個(gè)呈陣列排布的有源區(qū)；所述有源區(qū)沿第一方向延伸，所述埋入式柵極字線沿第二方向延伸，所述第二方向與所述第一方向斜交。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述于所述字線溝槽內(nèi)形成埋入式柵極字線包括：

于所述字線溝槽的底部及側(cè)壁形成柵氧化層；

于所述柵氧化層的表面及所述襯底上形成金屬阻擋材料層；

于所述金屬阻擋材料層的表面形成第一導(dǎo)電材料層，所述第一導(dǎo)電材料層填滿所述字線溝槽，并延伸至所述襯底上；

去除位于所述襯底上的所述第一導(dǎo)電材料層及位于所述襯底上的所述金屬阻擋材料層，并對(duì)位于所述第一區(qū)域的所述第一導(dǎo)電材料層及位于所述第一區(qū)域的所述金屬阻擋材料層進(jìn)行回刻，以得到金屬阻擋層及第一導(dǎo)電層；位于所述第一區(qū)域的所述金屬阻擋層的上表面及位于所述第一區(qū)域的所述第一導(dǎo)電層的上表面均低于所述襯底的上表面，且位于所述第二區(qū)域的所述第一導(dǎo)電層的上表面高于位于所述第一區(qū)域的所述第一導(dǎo)電層的上表面；

于所述第一導(dǎo)電層上形成填充介質(zhì)層，所述填充介質(zhì)層填滿所述字線溝槽。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，