半导体存储装置及其形成方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种半导体存储装置及其形成方法，半导体存储装置包含一基底；多个主动区；以及多个位线。各主动区位于基底上。位线相互平行地沿着第一方向间隔地设置在基底上，位线横跨主动区，其中各位线具有相对的第一端与第二端，位线的第一端及第二端呈错位排列且分别具有不同的长度。该半导体存储装置的位线结构可提升后续插塞形成的制作工艺空间，进而改善插塞的接触电阻。

【技术实现步骤摘要】
半导体存储装置及其形成方法
本专利技术涉及一种半导体装置及其形成方法，尤其是涉及一种半导体存储装置及其形成方法。
技术介绍
随着各种电子产品朝小型化发展之趋势，动态随机存储器(dynamicrandomaccessmemory,DRAM)单元的设计也必须符合高集成度及高密度之要求。对于一具备凹入式闸极结构之DRAM单元而言，由于其可以在相同的半导体基底内获得更长的载流子通道长度，以减少电容结构之漏电情形产生，因此在目前主流发展趋势下，其已逐渐取代仅具备平面闸极结构之DRAM单元。一般来说，具备凹入式闸极结构之DRAM单元会包含一晶体管元件与一电荷贮存装置，以接收来自于位线及字线的电压信号。然而，受限于工艺技术之故，现有具备凹入式闸极结构之DRAM单元仍存在有许多缺陷，还待进一步改良并有效提升相关存储器元件之效能及可靠度。
技术实现思路
本专利技术之一目的在于提供一种半导体存储装置及其形成方法，其系借助自对准双重图案化工艺(self-aligneddoublepatterning,简称SADP)以及位线修整掩膜(bitlinetrimmingmask)形成多个位线。由此，多个位线的长度不同且两端的间距亦对应地不同，使得半导体存储装置的位线结构可提升后续插塞形成的制作工艺空间(processwindow)，以改善插塞的接触电阻(contactresistance,简称Rc)。为达上述目的，本专利技术之一实施例提供一种半导体存储装置，其包含一基底、多个主动区，以及多个位线。多个主动区定义在位于所述基底上。多个位线相互平行地沿着一方向第一方向分隔地间隔地设置在所述基底上，所述位线横跨所述主动区，其中各所述位线具有相对的第一端与第二端，所述位线的所述第一端及所述第二端呈错位排列且分别具有不同的长度。为达上述目的，本专利技术之一实施例提供一种半导体存储装置的形成方法，其包含以下步骤。首先，提供一基底。于所述基底上形成多个主动区。在所述基底上形成多个位线，所述位线相互平行地沿着第一方向位于所述基底上并横跨所述主动区，其中各所述位线具有相对的第一端与第二端，所述位线的所述第一端及所述第二端呈错位排列且分别具有不同的长度。附图说明图1至图10绘示本专利技术优选实施例中半导体存储装置的形成方法示意图；其中，图1为本专利技术的半导体存储装置的俯视示意图；图2为图1中沿着切线A-A’的剖面示意图；图3为本专利技术的半导体存储装置形成插塞沟渠后的剖面示意图；图4为本专利技术的半导体存储装置形成轴心体与侧壁子后的俯视示意图；图5为图4中沿着切线A-A’的剖面示意图；图6为本专利技术的半导体存储装置进行图案化制作工艺后的剖面示意图；图7为本专利技术的半导体存储装置形成位线后的俯视示意图；图8为图7中沿着切线A-A’的剖面示意图；图9为本专利技术的半导体存储装置形成位线修整掩膜后的俯视示意图；以及图10为本专利技术的半导体存储装置进行位线修整工艺后的俯视示意图。其中，附图标记说明如下：100、基底；101、主动区；102、存储区域；106、浅沟渠隔离；108、沟渠；110、字线；112、介电层；113、闸极介电层；114、闸极；116、第一绝缘层；124、第二绝缘层；126、牺牲层；128、掩膜层；129、开口；130、插塞沟渠；150、材料层；160、位线图案；160a、位线接触插塞；161、第一位线；163、第二位线；165、第三位线；200、图案化牺牲层；210、侧壁子；230、掩膜层；231、第一凹陷；232、第二凹陷；233、第三凹陷；234、第四凹陷；236、第五凹陷。具体实施方式为使熟悉本专利技术所属
的一般技术者能更进一步了解本专利技术，下文特列举本专利技术的数个优选实施例，并配合所附的附图，详细说明本专利技术的构成内容及所欲达成的功效。请参照图1至图10，所绘示者为本专利技术优选实施例中，半导体存储装置的形成方法的示意图，其中，图1、图4、图7、图9及图10为一半导体存储装置于制作工艺中的俯视示意图，其余图式则为半导体存储装置于制作工艺中的剖面示意图，其中，图2、图5及图8分别为图1、图4及图7中沿着切线A-A’的剖面示意图。在本实施例中，上述半导体存储装置例如是包含一凹入式闸极的随机动态处理存储器(dynamicrandomaccessmemory，DRAM)，其包含有至少一晶体管元件(未绘示)以及至少一电容结构(未绘示)，以作为DRAM数组中的最小组成单元并接收来自于字线(wordline，WL)及位线(bitline，BL)，例如第一位线、第二位线、第三位线的电压信号。首先，如图1及图2所示，上述半导体存储装置包含一存储区域102(memorycellregion)以及环绕存储区域102的一外围区域(peripheryregion，未绘示)，其中，为简化说明，本实施的图式仅绘出存储区域102及设置于其内元件的示意图，而省略上述外围区域。具体来说，上述半导体存储装置包含一基底100，例如是一硅基底、含硅基底(如SiC、SiGe)或硅覆绝缘(silicon-on-insulator，SOI)基底等，基底100上形成有多个主动区101(activearea，AA)，各主动区101相互平行地沿着一第一方向D1延伸。基底100内还形成有多个埋藏式的闸极114，而可作为一埋藏式的字线110(buriedwordline，BWL)。各闸极114例如是相互平行地沿着一第二方向D2延伸，并横跨于各主动区101(在第一方向D1上)的下方，如图1所示。在一实施例中，上述半导体存储装置可利用以下步骤形成，但并不仅限于此。首先，如图2所示，在基底100内形成至少一浅沟渠隔离106(shallowtrenchisolation，STI)，以在基底100定义出图1所示的各主动区101。接着，在基底100形成多个沟渠108，各沟渠108彼此平行且朝向第二方向D2延伸，并且，在各沟渠108内依序形成覆盖沟渠108整体表面的一介电层112、填满沟渠108下半部的闸极介电层113与埋藏式的闸极114以及填满沟渠108上半部的一第一绝缘层116，其中，第一绝缘层116顶面系切齐基底100的表面，如图2所示。由此，位于各沟渠108内的闸极114则可同样地彼此平行且朝向第二方向D2延伸，形成如图1所示的字线110。然后，在基底100的上述表面上形成一第二绝缘层124，第二绝缘层124例如包含一氧化硅-氮化硅-氧化硅(oxide-nitride-oxide，ONO)结构，以覆盖基底100及其内的字线110。随后，如图2及图3所示，在基底100的上述表面上形成至少一个插塞沟渠130。插塞沟渠130可利用以下步骤形成，但并不限于此。首先，在基底100上形成一掩膜结构，上述掩膜结构可具有至少一个可用以定义插塞沟渠130的开口129，而暴露出部分的第二绝缘层124。在一实施例中，上述掩膜结构可包含由下而上依序堆栈的一牺牲层126与一掩膜层128，如图2所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体存储装置，其特征在于，包含：/n一基底；/n多个主动区，位于所述基底上；以及/n多个位线，相互平行地沿着第一方向间隔地位于所述基底上，所述位线横跨所述主动区，其中，各所述位线具有相对的第一端与第二端，所述位线的所述第一端及所述第二端呈错位排列且分别具有不同的长度。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体存储装置，其特征在于，包含：
一基底；
多个主动区，位于所述基底上；以及
多个位线，相互平行地沿着第一方向间隔地位于所述基底上，所述位线横跨所述主动区，其中，各所述位线具有相对的第一端与第二端，所述位线的所述第一端及所述第二端呈错位排列且分别具有不同的长度。


2.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于，任意相邻的两个所述位线之间的间距小于任意相邻的两个所述第一端之间的间距。


3.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于，任意相邻的两个所述位线之间的间距小于任意相邻的两个所述第二端之间的间距。


4.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于，所述基底包括一存储区域与一外围区域，所述位线位于所述存储区域内。


5.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其特征在于，还包括：
多个闸极，设置在所述基底内，多个所述闸极相互平行地沿着第二方向排列，所述第二方向不同于所述第一方向。


6.一种半导体存储装置的形成方法，其特征在于，包含：
提供一基底；
于所述基底上形成多个主动区；以及
在所述基底上形成多个位线，所述位线相互平行地沿着第一方向位于所述基底上并横跨所述主动区，其中各所述位线具有相对的第一端与第二端，所述位线的所述第一端及所述第二端呈错位排列且分别具有不同的长度。


7.根据权利要求6所述的半导体存储装置的形成方法，在所述基底上形成多个位线，其特征在于，包括：
于所述基底上形成一材料层；
进行一侧壁转移制程图案化所述材料层，形成多个位线图案；
形成一掩膜层，交替地暴露出所述位线图案的两相对端；以及
部分移除所述位线图案的所述两相对端，形成所述位线。


8.根据权利要求7所述的半导体存储装置的形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钦福，林昭维，朱家仪，冯立伟，童宇诚，
申请(专利权)人：福建省晋华集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35