半导体器件及其形成方法、存储器技术

本发明专利技术提供了一种半导体器件及其形成方法、存储器。通过形成一尺寸较大的凹槽，并利用第二介质层部分填充凹槽，从而在凹槽和第二介质层的共同限定下构成一尺寸较小的接触窗。即，本发明专利技术提供的形成方法中，由于所形成的凹槽的尺寸较大，因此其制备难度也较低，例如在定义出凹槽的图形时，所执行的光刻工艺的工艺窗口较大，以及可仅执行一道光刻工艺即可，不仅有利于减低半导体器件的制备难度，并且可进一步简化工艺流程。同时，可使所形成的半导体器件的尺寸和形貌也更为精确，有效提高了所形成的半导体器件的产品良率。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其形成方法、存储器
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种半导体器件及其形成方法，以及一种存储器。
技术介绍
集成电路制作技术是一个复杂的工艺，技术更新很快。表征集成电路制作技术的一个关键参数为最小特征尺寸，即关键尺寸(criticaldimensionCD)，随着关键尺寸的减小才使得在每个芯片上设置百万个器件成为可能。然而，另一方面也导致得光刻工艺的窗口越来越小。例如，在一种半导体器件的制备过程中，需形成通孔以构成接触窗，以通过所述接触窗暴露出接触区。当所形成的接触窗的尺寸较大时，则可利用一道光刻工艺直接定义出所述接触窗的图形。然而，随着半导体器件尺寸的不断缩减，需形成的接触窗的尺寸也随之减小，为此，需相应的要求光刻工艺具备较高的分辨率，从而方可精确地定义出接触窗的图形，并确保通过所述接触窗能够暴露出接触区。并且，由于光刻工艺的精度限制，当需形成的接触窗的尺寸缩减至一定程度时，仅利用一道光刻工艺已无法制备出符合规格的接触窗，从而需结合多个光刻工艺以制备出尺寸较为精确的接触窗。由此可见，随着半导体器件的尺寸趋于减小，在其制备的过程中，不仅要求光刻工艺具备较高的分辨率，并且需执行的光刻工艺的次数也较多。尤其的，针对半导体器件中接触窗的开口尺寸仅为20nm时，其制备难度更大，以及制备流程也较为繁杂。因此，在实现半导体器件的尺寸缩减的情况下，如何增加光刻工艺窗口，以降低制备难度并简化工艺流程尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体器件的形成方法，以解决现有的半导体器件的形成方法中，在制备小尺寸的接触窗时，其光刻工艺窗口较小，且需执行多次光刻工艺而使工艺流程较为繁杂的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供一衬底，所述衬底中形成有至少一个接触区；形成一第一介质层在所述衬底上，在所述第一介质层中形成至少一个贯穿所述第一介质层的凹槽，所述衬底在所述凹槽的高度投影区中包含所述接触区，并且在平行于所述衬底表面的方向上，所述凹槽的尺寸大于等于所述接触区的尺寸，所述接触区对应所述凹槽；对准形成一第二介质层在所述凹槽的侧壁上，由所述第二介质层界定出一接触窗，通过所述接触窗暴露出所述接触区；以及，填充一导电层在所述接触窗中，所述导电层与所述接触区电性连接。可选的，所述第一介质层的形成方法包括：沉积一第一介质材料层在所述衬底上；利用一光刻工艺形成一图形化的掩膜层在所述第一介质材料层上，所述图形化的掩膜层中形成有至少一个对应所述凹槽的掩膜开口；以及，以所述图形化的掩膜层为掩膜，刻蚀所述第一介质材料层，以形成具有所述凹槽的所述第一介质层。可选的，所述第二介质层的形成方法包括：沉积一第二介质材料层在所述衬底上，所述第二介质材料层覆盖所述第一介质层，并覆盖所述凹槽的底部和侧壁；以及，执行回刻蚀工艺，去除所述第二介质材料层中位于所述第一介质层顶部的部分并局部去除所述第二介质材料层中位于凹槽底部的部分，使所述第一介质材料层中位于所述凹槽侧壁的部分被保留，以构成所述第二介质层。可选的，所述衬底上形成有多个所述接触区，所述第一介质层中形成有多个所述凹槽，且相邻的所述凹槽之间形成有一连通开口，以使相邻的所述凹槽相互连通，所述第二介质层填充所述连通开口以构成一瓶颈封闭，使相邻的所述接触窗经由所述瓶颈封闭相互隔离，其中所述第二介质层包含一层或一层以上连续的介质层。可选的，在垂直于所述连通开口的侧壁的方向上，所述连通开口的宽度尺寸小于等于2倍的所述第二介质层的沉积厚度，所述第二介质层的沉积厚度为执行沉积工艺所形成的所述第二介质层在平行于所述衬底表面的方向上预定形成的厚度尺寸。可选的，所述接触窗的最小宽度尺寸大于等于15nm。本专利技术的另一目的在于，提供一种半导体器件，包括：一衬底，所述衬底中形成有至少一个接触区；一第一介质层，形成在所述衬底上，且所述第一介质层中开设有至少一个贯穿所述第一介质层的凹槽，所述衬底在所述凹槽的高度投影区中包含所述接触区，并且在平行于所述衬底表面的方向上，所述凹槽的尺寸大于等于所述接触区的尺寸，每一所述接触区对应一个所述凹槽；以及，一第二介质层，对准形成在所述凹槽的侧壁上，由所述第二介质层界定出一接触窗，通过所述接触窗暴露出所述接触区；以及，一导电层，填充在所述接触窗中并与所述接触区电性连接。可选的，所述衬底上形成有多个所述接触区，所述第一介质层中形成有多个所述凹槽，所述第一介质层还具有至少一连通开口，形成于相邻的所述凹槽之间，以使相邻的所述凹槽相互连通，所述第二介质层填充所述连通开口以构成一瓶颈封闭，以使相邻的所述接触窗相互隔离。可选的，在垂直于所述连通开口的侧壁的方向上，所述连通开口的宽度尺寸小于等于2倍的所述第二介质层的沉积厚度，所述第二介质层的沉积厚度为执行沉积工艺所形成的第二介质层在平行于衬底表面的方向上预定形成的厚度尺寸。可选的，所述接触窗的最小宽度尺寸大于等于15nm。本专利技术的又一目的在于，提供一种存储器，包括：一衬底，所述衬底中形成有多个接触区，一第一介质层，形成在所述衬底上，且所述第一介质层中开设有多个贯穿所述第一介质层的凹槽，所述衬底在所述凹槽的高度投影区中包含所述接触区，且在平行于所述衬底表面的方向上，所述凹槽的尺寸大于等于所述接触区的尺寸，每一所述接触区对应一个所述凹槽；以及，一第二介质层，形成在所述凹槽的侧壁上，由所述第二介质层界定出一接触窗，通过所述接触窗暴露出所述接触区；以及，一导电层，填充在所述接触窗中并与所述接触区电性连接。其中，所述接触区构成所述存储器的位线接触区，所述导电层构成所述存储器的位线接触，所述位线接触区通过所述位线接触电性连接至所述存储器的位线上。可选的，所述接触窗的最小宽度尺寸大于等于15nm。在本专利技术提供的半导体器件的形成方法中，通过形成一尺寸大于接触区尺寸的凹槽，并使第二介质层对准形成在凹槽的侧壁上，即利用第二介质层部分填充所述凹槽，从而在凹槽和第二介质层的共同限定构成接触窗，并使所构成的接触窗的尺寸能够符合规格要求，以暴露出接触区。可见，本专利技术提供的方法中，在制备较小尺寸的接触窗时，并不是直接通过光刻工艺定义出接触窗的图形，而是优先形成大尺寸的凹槽，由于所形成的凹槽的尺寸较大，从而有利于降低其制备难度，例如，在利用光刻工艺界定出所述凹槽的图形时，不仅具备较大的光刻工艺窗口，甚至仅需要执行一道光刻工艺即可，有效简化了工艺流程。与传统的制备工艺相比，同样在制备小尺寸的半导体器件时，本专利技术提供的形成方法，能够在制备出符合规格尺寸的半导体器件的基础上，进一步降低制备难度以及简化工艺流程，从而使所形成的半导体器件的形貌或尺寸更为精确，并可有效提高产品的良率。附图说明图1为本专利技术中的一种半导体器件的形成方法的流程示意图；图2a、图3a、图4a以及图5a为本专利技术实施例一中的半导体器件的形成方法在其制备过程中的俯视图；图2b、图3b～3c、图4b～4c和图5b分别为图2a、图3a、图4a以及图5a所示的本专利技术实施例一中的半导体器件的形成方法在其制备过程中沿着aa’和bb’方向上的剖面示意图；图6a为本专利技术实施例二中的半导体器件的俯视图；图6b为图6a所示的本专利技术实施例中二中的半导体器件沿着aa’和bb’方向的剖面示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：提供一衬底，所述衬底中形成有至少一个接触区；形成一第一介质层在所述衬底上，在所述第一介质层中形成至少一个贯穿所述第一介质层的凹槽，所述衬底在所述凹槽的高度投影区中包含所述接触区，并且在平行于所述衬底表面的方向上，所述凹槽的尺寸大于等于所述接触区的尺寸，所述接触区对应所述凹槽；形成一第二介质层在所述凹槽的侧壁上，由所述第二介质层界定出一接触窗，通过所述接触窗暴露出所述接触区；以及，填充一导电层在所述接触窗中，所述导电层与所述接触区电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：提供一衬底，所述衬底中形成有至少一个接触区；形成一第一介质层在所述衬底上，在所述第一介质层中形成至少一个贯穿所述第一介质层的凹槽，所述衬底在所述凹槽的高度投影区中包含所述接触区，并且在平行于所述衬底表面的方向上，所述凹槽的尺寸大于等于所述接触区的尺寸，所述接触区对应所述凹槽；形成一第二介质层在所述凹槽的侧壁上，由所述第二介质层界定出一接触窗，通过所述接触窗暴露出所述接触区；以及，填充一导电层在所述接触窗中，所述导电层与所述接触区电性连接。2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一介质层的形成方法包括：沉积一第一介质材料层在所述衬底上；利用一光刻工艺形成一图形化的掩膜层在所述第一介质材料层上，所述图形化的掩膜层中形成有至少一个对应所述凹槽的掩膜开口；以及，以所述图形化的掩膜层为掩膜，刻蚀所述第一介质材料层，以形成具有所述凹槽的所述第一介质层。3.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第二介质层的形成方法包括：沉积一第二介质材料层在所述衬底上，所述第二介质材料层覆盖所述第一介质层，并覆盖所述凹槽的底部和侧壁；以及，执行回刻蚀工艺，去除所述第二介质材料层中位于所述第一介质层顶部的部分并局部去除所述第二介质材料层中位于凹槽底部的部分，使所述第一介质材料层中位于所述凹槽侧壁的部分被保留，以构成所述第二介质层。4.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述衬底上形成有多个所述接触区，所述第一介质层中形成有多个所述凹槽，且相邻的所述凹槽之间形成有一连通开口，以使相邻的所述凹槽相互连通，所述第二介质层填充所述连通开口以构成一瓶颈封闭，使相邻的所述接触窗经由所述瓶颈封闭相互隔离，其中所述第二介质层包含一层或一层以上连续的介质层。5.如权利要求4所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在垂直于所述连通开口的侧壁的方向上，所述连通开口的宽度尺寸小于等于2倍的所述第二介质层的沉积厚度，所述第二介质层的沉积厚度为执行沉积工艺所形成的所述第二介质层在平行于所述衬底表面的方向上预定形成的厚度尺寸。6.如权利要求1～5中任意一项所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34