半导体结构的制作方法及半导体结构技术

本发明专利技术提出一种半导体结构的制作方法及半导体结构，半导体结构的制作方法包括：提供衬底，衬底包括有源区和隔离区，隔离区包括第一沟槽和形成于第一沟槽的隔离层；去除部分隔离层，以形成第一凹槽；形成第一掩膜层，第一掩膜层覆盖有源区的上表面并填充满第一凹槽；平坦化第一掩膜层，使位于有源区上方的第一掩膜层的上表面与位于隔离区上方的第一掩膜层的上表面齐平；去除部分第一掩膜层、部分隔离层和部分衬底，以形成第二沟槽和第三沟槽；其中，第二沟槽位于隔离区内，第三沟槽位于有源区内，第三沟槽的宽度大于第二沟槽的宽度；于第二沟槽和第三沟槽内形成字线结构。二沟槽和第三沟槽内形成字线结构。二沟槽和第三沟槽内形成字线结构。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的制作方法及半导体结构


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种半导体结构的制作方法及半导体结构。

技术介绍

[0002]现有的DRAM半导体结构中存在硬件漏洞，即高频率地访问或者攻击内存中的一行(row)数据，会导致临近行的数据发生位反转(bit flipping)。该漏洞提升了整块内存区域的访问权限。由于DRAM的制造精度越来越高，部件所占物理空间也就越小。当在一块芯片上集成较大的内存容量时，各个内存单元之间发生电磁干扰也就难以避免。
[0003]对DRAM半导体结构而言，位反转主要是由于临近的隔离区内形成的字线(邻近字线，Passing Word Line)对有源区内形成的字线(活动字线，Active Word line)的影响导致，而在DRAM实际工作时，真正起到作用的是活动字线，为了减小位反转影响，可以通过减小邻近字线的宽度从而增大两种字线结构之间的距离。然而，现有的邻近字线和活动字线是同时形成的，难以通过蚀刻等现有工艺产生较大的尺寸差异。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够使邻近字线与活动字线产生宽度差异的半导体结构的制作方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种半导体结构的制作方法；其中，包括：
[0007]提供衬底，所述衬底包括有源区和隔离区，所述隔离区包括第一沟槽和形成于所述第一沟槽内的隔离层，所述有源区上具有牺牲层；
[0008]去除部分所述隔离层，以形成第一凹槽；
[0009]形成第一掩膜层，所述第一掩膜层覆盖所述有源区的上表面并填充满所述第一凹槽；
[0010]平坦化所述第一掩膜层，使位于所述有源区上方的所述第一掩膜层的上表面与位于所述隔离区上方的所述第一掩膜层的上表面齐平；
[0011]去除部分所述第一掩膜层、部分所述隔离层和部分所述衬底，以形成第二沟槽和第三沟槽；其中，所述第二沟槽位于所述隔离区内，所述第三沟槽位于所述有源区内，所述第三沟槽的宽度大于所述第二沟槽的宽度；
[0012]于所述第二沟槽和所述第三沟槽内形成字线结构。
[0013]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述第二沟槽的深度为180nm～200nm；和/或，所述第三沟槽的深度为150nm～170nm；和/或，所述第三沟槽的宽度与所述第二沟槽的宽度的差值为1nm～5nm。
[0014]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述形成所述第一凹槽的步骤包括：
[0015]利用刻蚀工艺去除所述牺牲层和部分所述隔离层，以使所述隔离层的上表面低于
所述有源区的上表面。
[0016]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述第一掩膜层的材质包括Si3N4；和/或，所述第一掩膜层的厚度为15nm～30nm。
[0017]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述第一掩膜层是通过原子层沉积工艺形成。
[0018]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述平坦化所述第一掩膜层的步骤包括：
[0019]采用化学机械抛光工艺平坦化所述第一掩膜层。
[0020]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述去除部分所述第一掩膜层、部分所述隔离层和部分所述衬底，以形成第二沟槽和第三沟槽的步骤包括：
[0021]于所述第一掩膜层上形成第二掩膜层，所述第二掩膜层覆盖所述第一掩膜层的表面；
[0022]于所述第二掩膜层上形成具有图形的光刻胶层；
[0023]以所述光刻胶层作为掩膜，刻蚀部分所述第一掩膜层、部分所述隔离层和部分所述衬底。
[0024]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述于所述第二掩膜层上形成具有图形的光刻胶层包括：
[0025]于所述第二掩膜层上形成光刻胶材料层；
[0026]采用曝光显影技术去除部分所述光刻胶材料层，剩余的所述光刻胶材料层构成所述光刻胶层。
[0027]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述以所述光刻胶层作为掩膜，刻蚀部分所述第一掩膜层、部分所述隔离层和部分所述衬底的步骤包括：
[0028]以所述光刻胶层作为掩膜，刻蚀部分所述第二掩膜层，以在所述第二掩膜层内形成第四沟槽；
[0029]去除所述光刻胶层；
[0030]沿所述第四沟槽向下刻蚀部分所述第一掩膜层、部分所述隔离层和部分所述衬底；
[0031]去除所述第二掩膜层。
[0032]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述于所述第二沟槽和所述第三沟槽内形成字线结构的步骤包括：
[0033]形成金属阻挡材料层，所述金属阻挡材料层覆盖所述第一掩膜层的上表面、所述第二沟槽和所述第三沟槽的底部及侧壁；
[0034]形成导电材料层，所述导电材料层覆盖所述金属阻挡材料层的表面且所述导电材料层填充满所述第二沟槽和所述第三沟槽；
[0035]去除部分所述金属阻挡材料层和部分所述导电材料层，剩余的所述金属阻挡材料层为阻挡层，剩余的所述导电材料层为导电层，所述阻挡层和所述导电层构成所述字线结构；
[0036]其中，所述阻挡层的上表面和所述导电层的上表面低于所述有源区的上表面。
[0037]根据本专利技术的其中一个实施方式，包括：
[0038]所述阻挡层的上表面低于所述导电层的上表面。
[0039]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述于所述第二沟槽和所述第三沟槽内形成字
线结构的步骤之后，还包括：
[0040]形成保护层，所述保护层覆盖所述字线结构的表面并填充满所述第二沟槽和所述第三沟槽。
[0041]由上述技术方案可知，本专利技术提出的半导体结构的制作方法的优点和积极效果在于：
[0042]本专利技术提出的半导体结构的制作方法，通过在衬底上覆盖掩膜，并使有源区的掩膜厚度比隔离区的掩膜厚度更薄，使得后续制程中的隔离区形成的字线沟槽的宽度比有源区形成的字线沟槽的宽度更小，使得邻近字线的宽度小于活动字线的宽度，进而实现减小邻近字线影响和位反转不良的功效。
[0043]本专利技术的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种邻近字线与活动字线具有宽度差异的半导体结构。
[0044]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0045]根据本专利技术的另一个方面，提供一种半导体结构；其中，包括衬底、第二沟槽和第三沟槽以及字线结构；所述衬底包括有源区和隔离区，所述隔离区包括第一沟槽和形成于所述第一沟槽内的隔离层；所述第二沟槽位于所述隔离区内，所述第三沟槽位于所述有源区内，且所述第三沟槽的宽度大于所述第二沟槽的宽度；所述字线结构设置于所述第二沟槽和所述第三沟槽内。
[0046]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述隔离层的上表面低于所述有源区的上表面。
[0047]根据本专利技术的其中一个实施方式，所述字线结构包括阻挡层和导电层，所述阻挡层的上表面和所述导电层的上表面低于所述有源区的上表面。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底包括有源区和隔离区，所述隔离区包括第一沟槽和形成于所述第一沟槽内的隔离层，所述有源区上具有牺牲层；去除部分所述隔离层，以形成第一凹槽；形成第一掩膜层，所述第一掩膜层覆盖所述有源区的上表面并填充满所述第一凹槽；平坦化所述第一掩膜层，使位于所述有源区上方的所述第一掩膜层的上表面与位于所述隔离区上方的所述第一掩膜层的上表面齐平；去除部分所述第一掩膜层、部分所述隔离层和部分所述衬底，以形成第二沟槽和第三沟槽；其中，所述第二沟槽位于所述隔离区内，所述第三沟槽位于所述有源区内，所述第三沟槽的宽度大于所述第二沟槽的宽度；于所述第二沟槽和所述第三沟槽内形成字线结构。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第二沟槽的深度为180nm～200nm；和/或，所述第三沟槽的深度为150nm～170nm；和/或，所述第三沟槽的宽度与所述第二沟槽的宽度的差值为1nm～5nm。3.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述形成所述第一凹槽的步骤包括：利用刻蚀工艺去除所述牺牲层和部分所述隔离层，以使所述隔离层的上表面低于所述有源区的上表面。4.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第一掩膜层的材质包括Si3N4；和/或，所述第一掩膜层的厚度为15nm～30nm。5.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述第一掩膜层是通过原子层沉积工艺形成。6.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述平坦化所述第一掩膜层的步骤包括：采用化学机械抛光工艺平坦化所述第一掩膜层。7.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述去除部分所述第一掩膜层、部分所述隔离层和部分所述衬底，以形成第二沟槽和第三沟槽的步骤包括：于所述第一掩膜层上形成第二掩膜层，所述第二掩膜层覆盖所述第一掩膜层的表面；于所述第二掩膜层上形成具有图形的光刻胶层；以所述光刻胶层作为掩膜，刻蚀部分所述第一掩膜层、部分所述隔离层和部分所述衬底。8.根据权利要求7所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述于所述第二掩膜层上形成具有图形的光刻胶层包括：于所述第二掩膜层上形成光刻胶材料层；采用曝光显影技术去除部分所述光刻胶材料层，剩余的所述光刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜超，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：