一种沟槽版图结构、半导体器件及其制作方法技术

本申请公开一种沟槽版图结构、半导体器件及其制作方法，其中，所述沟槽版图结构包括：沟槽开口，沟槽开口包括字线台阶区沟槽开口和阵列区沟槽开口；位于相邻两条沟槽开口之间的沟槽孔开口；其中，字线台阶区沟槽开口与阵列区沟槽开口相接，沿垂直于沟槽开口长度延伸方向上，字线台阶区沟槽开口的宽度大于阵列区沟槽开口的宽度。由于将字线台阶区沟槽开口的宽度进行增大处理，使得字线台阶沟槽底部的尺寸增加，在沉积金属过程中，字线台阶区的金属堆积厚度，相对于未增加宽度的字线台阶区沟槽底部金属堆积厚度较薄，从而在后续从沟槽中分离金属的步骤中，使得金属能够有效分离，从而避免了金属栅和金属栅之间的漏电。

Trench layout structure, semiconductor device and manufacturing method thereof

The application discloses a trench layout structure, semiconductor device and manufacturing method thereof, and includes the trench layout structure: trench opening, trench opening includes an opening step region word line trench opening and array region is located in the slot groove groove; two adjacent grooves between the openings; the word line is connected with the trench opening step region the array area of the trench opening, opening along the length perpendicular to the trench extending direction, the width of the trench opening step region word line array area larger than the opening width of the trench. The word line width of the trench opening step region is enlarged, the word line at the bottom of the trench step size increases, the metal deposition process, step region word line metal thickness, relative to the bottom without increasing the trench step region word line width thickness of thin metal accumulation, resulting in the subsequent separation of metal from the trench in the process of making metal can be separated effectively, thus avoiding the leakage between the metal gate and metal gate.

【技术实现步骤摘要】
一种沟槽版图结构、半导体器件及其制作方法
本专利技术涉及半导体制作
，尤其涉及一种沟槽版图结构、半导体器件及其制作方法。
技术介绍
随着半导体技术的不断发展，半导体器件的集成程度越来越高，为了提高半导体器件的封装密度，半导体器件已经逐步从简单的平面结构过渡到较为复杂的三维结构，尤其是目前三维存储器的技术研发已经成为国际上研发的一个主流。现有技术中三维结构存储器的结构通常采用后栅工艺实现，即先沉积氮化硅作为假栅，假栅之间以氧化硅来隔离，在形成沟道孔之后，再进行沟槽刻蚀，随后去除假栅，在沟槽内填充金属，形成金属栅，再采用刻蚀的方法将金属栅从沟槽中分离。三维结构存储器包括字线台阶区沟槽和阵列区沟槽，在深槽刻蚀时，两者形貌差别较大：字线台阶区沟槽较为倾斜，阵列区沟槽较为垂直；使得在字线台阶区沟槽内填充金属，形成金属栅后，再刻蚀将金属栅从字线台阶区沟槽分离时，存在金属栅残留，从而造成金属栅与金属栅之间的漏电。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种沟槽版图结构、半导体器件及其制作方法，以解决现有技术中将字线台阶区沟槽的金属栅分离时，存在字线台阶区金属栅残留，造成的金属栅与金属栅之间漏电的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种沟槽版图结构，包括：沟槽开口，所述沟槽开口包括字线台阶区沟槽开口和阵列区沟槽开口；位于相邻两条所述沟槽开口之间的沟槽孔开口；其中，所述字线台阶区沟槽开口与所述阵列区沟槽开口相接，沿垂直于所述沟槽开口长度延伸方向上，所述字线台阶区沟槽开口的宽度大于所述阵列区沟槽开口的宽度。优选地，所述字线台阶区沟槽开口的宽度比所述阵列区沟槽开口的宽度大10nm-50nm，包括端点值。优选地，所述字线台阶区沟槽开口的宽度均匀。优选地，所述字线台阶区沟槽开口远离所述阵列区沟槽开口的侧边为圆心朝向所述阵列区沟槽开口的弧形。优选地，所述字线台阶区沟槽开口的宽度沿远离所述阵列区沟槽开口的方向逐渐增大。优选地，所述字线台阶区沟槽开口远离所述阵列区沟槽开口的侧边为圆心朝向所述阵列区沟槽开口的弧形。优选地，在沿所述沟槽长度延伸方向上，所述字线台阶区沟槽开口远离所述阵列区沟槽开口的侧边的最外缘位于所述沟槽孔开口远离所述阵列区沟槽开口的最外缘背离所述阵列区沟槽开口的一侧。优选地，在沿所述沟槽长度延伸方向上，所述字线台阶区沟槽开口远离所述阵列区沟槽开口的侧边的最外缘与所述沟槽孔开口远离所述阵列区沟槽开口的最外缘之间的距离为0.5μm-2μm，包括端点值。本专利技术还提供一种半导体器件，采用上面任意一项所述的沟槽版图结构制作形成，所述半导体器件包括：衬底；位于所述衬底内的沟槽，所述沟槽包括字线台阶区沟槽和阵列区沟槽；以及位于所述衬底内，且位于相邻沟槽之间的沟槽孔；其中，所述字线台阶区沟槽与所述阵列区沟槽相接，在所述衬底表面且沿垂直于所述沟槽长度延伸方向上，所述字线台阶区沟槽开口的宽度大于所述阵列区沟槽开口的宽度。优选地，所述半导体器件为三维结构存储器。另外，本专利技术还提供一种半导体器件制作方法，包括：提供衬底，所述衬底包括字线台阶区和阵列区；在所述衬底上形成沟槽刻蚀掩膜版，所述沟槽刻蚀掩膜版上的图形为上面所述的沟槽版图结构；对所述衬底进行刻蚀，得到字线台阶区沟槽和阵列区沟槽。经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的沟槽版图结构及半导体器件，在沿沟槽开口长度延伸方向上，所述字线台阶区沟槽开口的宽度大于所述阵列区沟槽开口的宽度。由于将字线台阶区沟槽开口的宽度进行增大处理，使得字线台阶沟槽底部的尺寸增加，在沉积金属过程中，字线台阶区的金属堆积厚度，相对于未增加宽度的字线台阶区沟槽底部金属堆积厚度较薄，从而在后续从沟槽中分离金属的步骤中，使得金属能够有效分离，从而避免了金属栅和金属栅之间的漏电。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中的沟槽版图结构示意图；图2a为阵列区沟槽截面电子扫描图；图2b为阵列区沟槽截面示意图；图3a为字线台阶区沟槽截面电子扫描图；图3b为字线台阶区沟槽截面示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种沟槽版图结构；图5为本专利技术实施例提供的另一种沟槽版图结构；图6为本专利技术实施例提供的又一种沟槽版图结构。具体实施方式正如
技术介绍
所述，现有技术中，在深槽刻蚀时，形貌差别较大：字线台阶区沟槽较为倾斜，阵列区沟槽较为垂直。使得字线台阶区沟槽的金属栅分离时，存在金属栅残留，从而造成金属栅与金属栅之间的漏电。专利技术人发现出现上述现象的原因是：现有技术中沟槽版图结构如图1所示，包括字线台阶区沟槽开口011和阵列区沟槽开口012，以及位于相邻两条沟槽之间的沟槽孔开口，如图中字线台阶区沟槽孔开口012和阵列区沟槽孔开口022所示。其中，字线台阶区沟槽开口011和阵列区沟槽开口021相接，且两者尺寸相同。在进行沟槽刻蚀的过程中，由于字线台阶区的薄膜结构多为二氧化硅，阵列区的薄膜结构为交替的二氧化硅和氮化硅薄膜。在刻蚀过程中，会形成聚合物对刻蚀侧壁进行保护，从而实现深度方向的刻蚀，而避免横向刻蚀。但二氧化硅与刻蚀液之间形成的聚合物量较少，氮化硅与刻蚀液之间形成的聚合物量较多，进而使得阵列区沟槽的侧壁呈略微起伏状且基本垂直于沟槽开口所在平面竖直向下，如图2a和2b所示，图2a为阵列区沟槽截面电子扫描图，图2b为阵列区沟槽截面示意图，其中，阵列区沟槽侧壁上，相对于沟槽侧壁；而字线台阶区沟槽的侧壁由于聚合物量少，当形成与阵列区沟槽开口相同时，底部由于刻蚀较少，尺寸小，如图3a和3b所示，图3a为字线台阶区沟槽截面电子扫描图，图3b为字线台阶区沟槽截面示意图；在后续金属栅沉积时，沉积金属较多，从而在金属栅分离时增加了底部金属栅分离的难度，进而造成金属残留，使得金属栅和金属栅之间形成漏电。基于此，本专利技术提供一种沟槽版图结构，包括：沟槽开口，所述沟槽开口包括字线台阶区沟槽开口和阵列区沟槽开口；位于相邻两条所述沟槽开口之间的沟槽孔开口；其中，所述字线台阶区沟槽开口与所述阵列区沟槽开口相接，沿垂直于所述沟槽开口长度延伸方向上，所述字线台阶区沟槽开口的宽度大于所述阵列区沟槽开口的宽度。本专利技术通过将字线台阶区沟槽开口的宽度进行增大处理，使得字线台阶沟槽底部的尺寸增加，在沉积金属过程中，字线台阶区的金属堆积厚度，相对于未增加宽度的字线台阶区沟槽底部金属堆积厚度较薄，从而在后续从沟槽中分离金属的步骤中，使得金属能够有效分离，从而避免了金属栅和金属栅之间的漏电。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参见图4，图4为本专利技术实施例提供的一种沟槽版图结构，包括：沟槽开口，沟槽开口包括字线台阶区沟槽开口11和阵列区沟槽开口21；位于相邻两条沟槽开口之间的沟槽孔开口，所述沟槽孔开口位于字线台阶区的为字线台阶区沟槽孔开口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沟槽版图结构，其特征在于，包括：沟槽开口，所述沟槽开口包括字线台阶区沟槽开口和阵列区沟槽开口；位于相邻两条所述沟槽开口之间的沟槽孔开口；其中，所述字线台阶区沟槽开口与所述阵列区沟槽开口相接，沿垂直于所述沟槽开口长度延伸方向上，所述字线台阶区沟槽开口的宽度大于所述阵列区沟槽开口的宽度。

【技术特征摘要】
1.一种沟槽版图结构，其特征在于，包括：沟槽开口，所述沟槽开口包括字线台阶区沟槽开口和阵列区沟槽开口；位于相邻两条所述沟槽开口之间的沟槽孔开口；其中，所述字线台阶区沟槽开口与所述阵列区沟槽开口相接，沿垂直于所述沟槽开口长度延伸方向上，所述字线台阶区沟槽开口的宽度大于所述阵列区沟槽开口的宽度。2.根据权利要求1所述的沟槽版图结构，其特征在于，所述字线台阶区沟槽开口的宽度比所述阵列区沟槽开口的宽度大10nm-50nm，包括端点值。3.根据权利要求2所述的沟槽版图结构，其特征在于，所述字线台阶区沟槽开口的宽度均匀。4.根据权利要求3所述的沟槽版图结构，其特征在于，所述字线台阶区沟槽开口远离所述阵列区沟槽开口的侧边为圆心朝向所述阵列区沟槽开口的弧形。5.根据权利要求2所述的沟槽版图结构，其特征在于，所述字线台阶区沟槽开口的宽度沿远离所述阵列区沟槽开口的方向逐渐增大。6.根据权利要求5所述的沟槽版图结构，其特征在于，所述字线台阶区沟槽开口远离所述阵列区沟槽开口的侧边为圆心朝向所述阵列区沟槽开口的弧形。7.根据权利要求5所述的沟槽版图结构，其特征在于，在沿所述沟槽长度延伸方向上，所述字线台阶区沟槽开口远离所述阵列区沟槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐强，夏志良，严萍，李广济，霍宗亮，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42