包括数位线触点的半导体装置及相关系统和方法制造方法及图纸

本申请涉及包括数位线触点的半导体装置以及相关系统和方法。一种半导体装置包括在其上具有相应字线帽盖的横向相邻字线、介于所述横向相邻字线与字线帽盖之间的有源区、邻近所述字线帽盖的绝缘材料和半导体材料、以及介于所述半导电材料的相对的基本上竖直的表面之间、所述绝缘材料的相对的基本上竖直的表面之间、邻近所述字线帽盖的基本上水平的表面以及所述字线帽盖的相对的基本上竖直的表面之间的数位线触点。在所述相应字线帽盖的所述基本上水平的表面与所述基本上竖直的表面之间延伸并且连接所述基本上水平的表面与所述基本上竖直的表面的过渡表面朝中心地延伸穿过所述数位线触点的纵轴突出。还公开了形成所述半导体装置的方法，以及包含所述半导体装置的电子系统。

【技术实现步骤摘要】
包括数位线触点的半导体装置及相关系统和方法优先权要求本申请要求于2019年1月25日提交的题为“SemiconductorDevicesComprisingDigitLineContactsandRelatedSystemsandMethods(包括数位线触点的半导体装置及相关系统和方法)”的美国专利申请序列号16/258,296的提交日期的权益。
本公开的实施例涉及半导体装置设计和制造领域。更具体地说，本文公开的实施例涉及包含基本上未蚀刻的字线帽盖的半导体装置以及相关的电子系统和方法，所述基本上未蚀刻的字线帽盖具有限定数位线触点的周界的至少一部分的基本上竖直和基本上水平的表面。
技术介绍
半导体装置设计者通常期望通过减小单独特征的尺寸以及减小相邻特征之间的间隔距离来提高半导体装置内特征的集成度或密度水平。另外，半导体装置设计者通常期望设计不仅紧凑还提供性能优势以及简化的设计的架构。相对常见的半导体装置是存储器装置。存储器装置可以包含存储器阵列，所述存储器阵列具有以网格图案布置的多个存储器单元。一种类型的存储器单元是动态随机存取存储器(DRAM)单元。在最简单的设计配置中，DRAM单元包含一个存取装置，如晶体管，和一个存储装置，如电容器。针对存储器装置的现代应用可以利用以行和列的阵列布置的大量DRAM单元。DRAM单元可通过沿阵列的行和列布置的数位线和字线电存取。图1示出了常规DRAM单元的晶体管10。晶体管10包含在相邻字线14之间延伸的有源区12以及在相邻有源区12之间延伸以将有源区12彼此隔离的浅沟槽隔离(STI)区16。在字线14和有源区12以及STI区16之间围绕字线14提供氧化物区18。每个字线14提供有字线帽盖20。数位线触点22(例如，数位线插头)在导电区26、氧化物区24和横向相邻字线帽盖20的表面25限定的数位线触点开口30(图11)中形成于有源区12上。数位线24电连接到数位线触点22。数位线24包含邻近(例如，纵向相邻、在上面、在上方)氧化物区27和多晶硅区26形成的多晶硅区21和导电区23，所述区各自与数位线触点22相邻。数位线帽盖28邻近所述数位线24形成。如下文将进一步详细讨论的图1和图11所示，在晶体管10的形成期间蚀刻字线帽盖20，使得字线帽盖20的至少一部分被移除。因此，相应字线帽盖20可以具有在其中形成并由倾斜的表面13和基本上水平的表面15限定的凹槽。字线帽盖20被蚀刻使得倾斜的表面13在过渡表面17(例如，拐角)处延伸到基本上水平的表面15并与其相交，所述过渡表面突出到字线帽盖20中并且远离纵轴31。因此，其中形成数位线触点22的开口30基本上呈U形。半导体工业的持续目标是增加存储器装置的存储器密度(例如，每个存储器管芯的存储器单元数量)。尽管存储器单元的所述存储器装置(包含晶体管)的占用面积继续缩小以增加存储器密度，但是减小存储器单元的一或多个组件的大小可能会对性能产生负面影响，并且对用于形成存储器装置特征的方法提出越来越高的要求。例如，存储器装置持续收缩的限制因素之一是与其相关联的触点的电阻。例如，在展示双位存储器单元结构的DRAM装置中，将数位线触点22设置在数位线24与形成在衬底中或衬底上的存取装置(例如，晶体管)之间，并且存储节点触点形成在存取装置与存储电荷的存储节点(例如，电容器)之间。随着存储器装置(例如，DRAM装置)特征的尺寸的减小，存储器阵列的相邻数位线触点之间的距离减小，从而增加了邻近(例如，横向相邻)数位线触点之间的耦合电容。在邻近数位线触点之间的耦合电容较大的情况下，用于选择存储器单元的电流和电压脉冲可能被不期望地分配给存储器阵列中的相邻存储器单元并且因此降低相邻存储器单元及整个存储器阵列的可靠性。
技术实现思路
公开了一种半导体装置。所述半导体装置包括横向相邻字线，所述横向相邻字线在其上具有相应字线帽盖。有源区介于所述横向相邻字线与字线帽盖之间。堆叠材料邻近所述字线帽盖。数位线触点介于所述堆叠材料的相对的基本上竖直的表面之间、邻近所述字线帽盖的基本上水平的表面相邻并且介于所述字线帽盖的相对的基本上竖直的表面之间。所述相应字线帽盖的所述基本上水平的表面与所述基本上竖直的表面之间并且与其连接的过渡表面朝中心地延伸穿过所述数位线触点的纵轴突出。还公开了一种电子系统。所述电子系统包括输入装置、输出装置、处理器装置和存储器装置。所述处理器装置可操作地耦合到所述输入装置和所述输出装置。所述存储器可操作地耦合到所述处理器装置。所述存储器装置包括数位线触点，所述数位线触点具有由横向相邻字线帽盖、绝缘材料和半导电材料限定的周界。所述相应字线帽盖的基本上水平的表面、基本上竖直的表面以及其间的过渡表面限定了所述数位线触点的所述周界的一部分。所述字线帽盖的所述过渡表面朝中心地延伸穿过所述数位线触点的纵轴突出。还公开了一种形成半导体装置的方法。所述方法包括形成在其上具有相应字线帽盖的横向相邻字线之间延伸的半导电材料、邻近所述字线帽盖的绝缘材料以及邻近所述绝缘材料的另一种半导电材料。选择性地移除所述另一种半导电材料、所述绝缘材料和所述半导电材料的一部分，而基本上不移除所述相邻字线帽盖的材料，以形成穿过所述另一种半导电材料、穿过所述绝缘材料以及横向介于所述字线帽盖之间的开口。导电材料形成于开口中。还公开了一种形成半导体装置的方法，所述方法包括形成在其上具有相应字线帽盖的相邻字线之间横向延伸的半导电材料、邻近所述字线帽盖的第一材料以及邻近所述绝缘材料的第二材料。形成穿过第二材料、穿过第一材料以及至少部分地进入相应字线帽盖之间的半导电材料中的开口。所述开口由所述第二材料的相对的基本上竖直的表面、所述第一材料的相对的基本上竖直的表面、所述字线帽盖的基本上水平的表面、所述字线帽盖的相对的基本上竖直的表面以及在所述相应字线帽盖的所述基本上水平的表面与所述基本上竖直的表面之间延伸的过渡表面限定。所述过渡表面朝中心地延伸穿过所述开口的纵轴突出。所述方法还包括在所述开口中形成导电材料。附图说明图1是常规半导体装置的示意性截面视图；图2至10是展示了根据本公开的实施例的形成半导体装置的方法的示意性截面图；图11和12分别是常规半导体装置和根据本公开的实施例的半导体装置的截面显微图；并且图13是展示了根据本公开的实施例的电子系统的示意性框图。具体实施方式本文所包含的图示并不意味着是任何特定系统或半导体装置的实际视图，而仅仅是用于描述本文中的实施例的理想化表示。附图之间共用的元件和特征可以保留相同的数字标识，以下情况除外：为了易于以下描述，在大多数情况下，附图标记从引入或最充分描述元件的附图编号开始。以下描述提供了具体细节，如材料类型、材料厚度和加工条件，以提供对本文所描述的实施例的全面描述。然而，本领域的普通技术人员应理解，可以在不采用这些具体细节的情况下实践本文公开的实施例。事实上，所述实施例可以结合半导体工业中采用的常规制造技术来实践。另外，本文提供的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其包括：/n横向相邻字线，所述横向相邻字线上具有相应字线帽盖；/n有源区，所述有源区介于所述横向相邻字线与字线帽盖之间；/n堆叠材料，所述堆叠材料邻近所述字线帽盖；以及/n数位线触点，所述数位线触点介于所述堆叠材料的相对的基本上竖直的表面之间、邻近所述字线帽盖的基本上水平的表面并且介于所述字线帽盖的相对的基本上竖直的表面之间；/n其中介于所述相应字线帽盖的所述基本上水平的表面与所述基本上竖直的表面之间并且连接所述相应字线帽盖的所述基本上水平的表面与所述基本上竖直的表面的过渡表面朝中心地延伸穿过所述数位线触点的纵轴突出。/n

【技术特征摘要】
20190125 US 16/258,2961.一种半导体装置，其包括：
横向相邻字线，所述横向相邻字线上具有相应字线帽盖；
有源区，所述有源区介于所述横向相邻字线与字线帽盖之间；
堆叠材料，所述堆叠材料邻近所述字线帽盖；以及
数位线触点，所述数位线触点介于所述堆叠材料的相对的基本上竖直的表面之间、邻近所述字线帽盖的基本上水平的表面并且介于所述字线帽盖的相对的基本上竖直的表面之间；
其中介于所述相应字线帽盖的所述基本上水平的表面与所述基本上竖直的表面之间并且连接所述相应字线帽盖的所述基本上水平的表面与所述基本上竖直的表面的过渡表面朝中心地延伸穿过所述数位线触点的纵轴突出。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述数位线触点的外围表面在形状上与所述字线帽盖的所述基本上水平的表面、所述字线帽盖的所述相对的基本上竖直的表面以及其间的所述过渡表面互补，使得所述数位线触点的所述外围表面朝所述纵轴内凹。


3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述数位线触点邻近所述基本上水平的表面、所述基本上竖直的表面以及所述相应字线帽盖的所述过渡表面。


4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中随着所述数位线触点沿所述纵轴轴向地延伸，所述数位线触点的宽度逐渐变窄。


5.根据权利要求1所述的半导体装置，其进一步包括数位线，所述数位线邻近所述堆叠材料和所述数位线触点。


6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中挡板材料介入所述数位线触点与所述堆叠材料的相应基本上竖直的表面之间。


7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中所述数位线触点的基本上水平的表面与所述堆叠材料的所述基本上水平的表面共面。


8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述堆叠材料包括绝缘材料和半导电材料。


9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述数位线触点包括在所述绝缘材料的相对的基本上竖直的表面与所述导电材料的相对的基本上竖直的表面之间延伸的水平细长部分以及在所述字线帽盖的相对的基本上竖直的表面之间延伸的竖直细长部分。


10.一种电子系统，其包括：
输入装置；
输出装置；
处理器装置，所述处理器装置可操作地耦合到所述输入装置和所述输出装置；以及
存储器装置，所述存储器可操作地耦合到所述处理器装置并且包括：
数位线触点，所述数位线触点具有由横向相邻字线帽盖、绝缘材料和半导体材料限定的周界，
其中所述相应字线帽盖的基本上水平的表面、基本上竖直的表面以及其间的过渡表面限定了所述数位线触点的所述周界的一部分，其中所述字线帽盖的所述过渡表面朝中心地延伸穿过所述数位线触点的纵轴突出。


11.根据权利要求10所述的电子系统，其中：
所述数位线触点包括上部部分和下部部分；
所述数位线触点的所述上部部分在所述字线帽盖的相对的基本上竖直的表面之间；
所述数位线触点的所述下部部分在所述横向相邻字线帽盖的相对的基本上竖直的表面之间延伸；并且
所述上部部分具有比所述下部部分更大的横向尺寸。


12.根据权利要求10所述的电子系统，其中所述存储器装置进一步包括邻近所述数位线触点的数位线。


13.一种形成半导体装置的方法，其包括：
形成在其上具有相应字线帽盖的横向相邻字线之间延伸的半导电材料、邻近所述字线帽盖的绝缘材料以及邻近所述绝缘材料的另一种半导电材料；
选择性地移除所述另一种半导电材料、所述绝缘材料和所述半导电材料的一部分，而基本上不移除所述相邻字线帽盖的材料，以形成穿过所述另一种半导电材料、穿过所述绝缘材料以及横向介于所述字线帽盖之间的开口；以及
在所述开口中形成导电材料。


14.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林直义，藤田修，香下胜美，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US