一種溝槽版圖結構、半導體器件及其制作方法技術

本申請公開一種溝槽版圖結構、半導體器件及其制作方法，其中，所述溝槽版圖結構包括：溝槽開口，溝槽開口包括字線臺階區溝槽開口和陣列區溝槽開口；位于相鄰兩條溝槽開口之間的溝槽孔開口；其中，字線臺階區溝槽開口與陣列區溝槽開口相接，沿垂直于溝槽開口長度延伸方向上，字線臺階區溝槽開口的寬度大于陣列區溝槽開口的寬度。由于將字線臺階區溝槽開口的寬度進行增大處理，使得字線臺階溝槽底部的尺寸增加，在沉積金屬過程中，字線臺階區的金屬堆積厚度，相對于未增加寬度的字線臺階區溝槽底部金屬堆積厚度較薄，從而在后續從溝槽中分離金屬的步驟中，使得金屬能夠有效分離，從而避免了金屬柵和金屬柵之間的漏電。

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.

【技術實現步驟摘要】
一種溝槽版圖結構、半導體器件及其制作方法
本專利技術涉及半導體制作
，尤其涉及一種溝槽版圖結構、半導體器件及其制作方法。
技術介紹
隨著半導體技術的不斷發展，半導體器件的集成程度越來越高，為了提高半導體器件的封裝密度，半導體器件已經逐步從簡單的平面結構過渡到較為復雜的三維結構，尤其是目前三維存儲器的技術研發已經成為國際上研發的一個主流。現有技術中三維結構存儲器的結構通常采用后柵工藝實現，即先沉積氮化硅作為假柵，假柵之間以氧化硅來隔離，在形成溝道孔之后，再進行溝槽刻蝕，隨后去除假柵，在溝槽內填充金屬，形成金屬柵，再采用刻蝕的方法將金屬柵從溝槽中分離。三維結構存儲器包括字線臺階區溝槽和陣列區溝槽，在深槽刻蝕時，兩者形貌差別較大：字線臺階區溝槽較為傾斜，陣列區溝槽較為垂直；使得在字線臺階區溝槽內填充金屬，形成金屬柵后，再刻蝕將金屬柵從字線臺階區溝槽分離時，存在金屬柵殘留，從而造成金屬柵與金屬柵之間的漏電。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供一種溝槽版圖結構、半導體器件及其制作方法，以解決現有技術中將字線臺階區溝槽的金屬柵分離時，存在字線臺階區金屬柵殘留，造成的金屬柵與金屬柵之間漏電的問題。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種溝槽版圖結構，包括：溝槽開口，所述溝槽開口包括字線臺階區溝槽開口和陣列區溝槽開口；位于相鄰兩條所述溝槽開口之間的溝槽孔開口；其中，所述字線臺階區溝槽開口與所述陣列區溝槽開口相接，沿垂直于所述溝槽開口長度延伸方向上，所述字線臺階區溝槽開口的寬度大于所述陣列區溝槽開口的寬度。優選地，所述字線臺階區溝槽開口的寬度比所述陣列區溝槽開口的寬度大10nm-50nm，包括端點值。優選地，所述字線臺階區溝槽開口的寬度均勻。優選地，所述字線臺階區溝槽開口遠離所述陣列區溝槽開口的側邊為圓心朝向所述陣列區溝槽開口的弧形。優選地，所述字線臺階區溝槽開口的寬度沿遠離所述陣列區溝槽開口的方向逐漸增大。優選地，所述字線臺階區溝槽開口遠離所述陣列區溝槽開口的側邊為圓心朝向所述陣列區溝槽開口的弧形。優選地，在沿所述溝槽長度延伸方向上，所述字線臺階區溝槽開口遠離所述陣列區溝槽開口的側邊的最外緣位于所述溝槽孔開口遠離所述陣列區溝槽開口的最外緣背離所述陣列區溝槽開口的一側。優選地，在沿所述溝槽長度延伸方向上，所述字線臺階區溝槽開口遠離所述陣列區溝槽開口的側邊的最外緣與所述溝槽孔開口遠離所述陣列區溝槽開口的最外緣之間的距離為0.5μm-2μm，包括端點值。本專利技術還提供一種半導體器件，采用上面任意一項所述的溝槽版圖結構制作形成，所述半導體器件包括：襯底；位于所述襯底內的溝槽，所述溝槽包括字線臺階區溝槽和陣列區溝槽；以及位于所述襯底內，且位于相鄰溝槽之間的溝槽孔；其中，所述字線臺階區溝槽與所述陣列區溝槽相接，在所述襯底表面且沿垂直于所述溝槽長度延伸方向上，所述字線臺階區溝槽開口的寬度大于所述陣列區溝槽開口的寬度。優選地，所述半導體器件為三維結構存儲器。另外，本專利技術還提供一種半導體器件制作方法，包括：提供襯底，所述襯底包括字線臺階區和陣列區；在所述襯底上形成溝槽刻蝕掩膜版，所述溝槽刻蝕掩膜版上的圖形為上面所述的溝槽版圖結構；對所述襯底進行刻蝕，得到字線臺階區溝槽和陣列區溝槽。經由上述的技術方案可知，本專利技術提供的溝槽版圖結構及半導體器件，在沿溝槽開口長度延伸方向上，所述字線臺階區溝槽開口的寬度大于所述陣列區溝槽開口的寬度。由于將字線臺階區溝槽開口的寬度進行增大處理，使得字線臺階溝槽底部的尺寸增加，在沉積金屬過程中，字線臺階區的金屬堆積厚度，相對于未增加寬度的字線臺階區溝槽底部金屬堆積厚度較薄，從而在后續從溝槽中分離金屬的步驟中，使得金屬能夠有效分離，從而避免了金屬柵和金屬柵之間的漏電。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為現有技術中的溝槽版圖結構示意圖；圖2a為陣列區溝槽截面電子掃描圖；圖2b為陣列區溝槽截面示意圖；圖3a為字線臺階區溝槽截面電子掃描圖；圖3b為字線臺階區溝槽截面示意圖；圖4為本專利技術實施例提供的一種溝槽版圖結構；圖5為本專利技術實施例提供的另一種溝槽版圖結構；圖6為本專利技術實施例提供的又一種溝槽版圖結構。具體實施方式正如
技術介紹
所述，現有技術中，在深槽刻蝕時，形貌差別較大：字線臺階區溝槽較為傾斜，陣列區溝槽較為垂直。使得字線臺階區溝槽的金屬柵分離時，存在金屬柵殘留，從而造成金屬柵與金屬柵之間的漏電。專利技術人發現出現上述現象的原因是：現有技術中溝槽版圖結構如圖1所示，包括字線臺階區溝槽開口011和陣列區溝槽開口012，以及位于相鄰兩條溝槽之間的溝槽孔開口，如圖中字線臺階區溝槽孔開口012和陣列區溝槽孔開口022所示。其中，字線臺階區溝槽開口011和陣列區溝槽開口021相接，且兩者尺寸相同。在進行溝槽刻蝕的過程中，由于字線臺階區的薄膜結構多為二氧化硅，陣列區的薄膜結構為交替的二氧化硅和氮化硅薄膜。在刻蝕過程中，會形成聚合物對刻蝕側壁進行保護，從而實現深度方向的刻蝕，而避免橫向刻蝕。但二氧化硅與刻蝕液之間形成的聚合物量較少，氮化硅與刻蝕液之間形成的聚合物量較多，進而使得陣列區溝槽的側壁呈略微起伏狀且基本垂直于溝槽開口所在平面豎直向下，如圖2a和2b所示，圖2a為陣列區溝槽截面電子掃描圖，圖2b為陣列區溝槽截面示意圖，其中，陣列區溝槽側壁上，相對于溝槽側壁；而字線臺階區溝槽的側壁由于聚合物量少，當形成與陣列區溝槽開口相同時，底部由于刻蝕較少，尺寸小，如圖3a和3b所示，圖3a為字線臺階區溝槽截面電子掃描圖，圖3b為字線臺階區溝槽截面示意圖；在后續金屬柵沉積時，沉積金屬較多，從而在金屬柵分離時增加了底部金屬柵分離的難度，進而造成金屬殘留，使得金屬柵和金屬柵之間形成漏電。基于此，本專利技術提供一種溝槽版圖結構，包括：溝槽開口，所述溝槽開口包括字線臺階區溝槽開口和陣列區溝槽開口；位于相鄰兩條所述溝槽開口之間的溝槽孔開口；其中，所述字線臺階區溝槽開口與所述陣列區溝槽開口相接，沿垂直于所述溝槽開口長度延伸方向上，所述字線臺階區溝槽開口的寬度大于所述陣列區溝槽開口的寬度。本專利技術通過將字線臺階區溝槽開口的寬度進行增大處理，使得字線臺階溝槽底部的尺寸增加，在沉積金屬過程中，字線臺階區的金屬堆積厚度，相對于未增加寬度的字線臺階區溝槽底部金屬堆積厚度較薄，從而在后續從溝槽中分離金屬的步驟中，使得金屬能夠有效分離，從而避免了金屬柵和金屬柵之間的漏電。下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。請參見圖4，圖4為本專利技術實施例提供的一種溝槽版圖結構，包括：溝槽開口，溝槽開口包括字線臺階區溝槽開口11和陣列區溝槽開口21；位于相鄰兩條溝槽開口之間的溝槽孔開口，所述溝槽孔開口位于字線臺階區的為字線臺階區溝槽孔開口本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種溝槽版圖結構，其特征在于，包括：溝槽開口，所述溝槽開口包括字線臺階區溝槽開口和陣列區溝槽開口；位于相鄰兩條所述溝槽開口之間的溝槽孔開口；其中，所述字線臺階區溝槽開口與所述陣列區溝槽開口相接，沿垂直于所述溝槽開口長度延伸方向上，所述字線臺階區溝槽開口的寬度大于所述陣列區溝槽開口的寬度。

【技術特征摘要】
1.一種溝槽版圖結構，其特征在于，包括：溝槽開口，所述溝槽開口包括字線臺階區溝槽開口和陣列區溝槽開口；位于相鄰兩條所述溝槽開口之間的溝槽孔開口；其中，所述字線臺階區溝槽開口與所述陣列區溝槽開口相接，沿垂直于所述溝槽開口長度延伸方向上，所述字線臺階區溝槽開口的寬度大于所述陣列區溝槽開口的寬度。2.根據權利要求1所述的溝槽版圖結構，其特征在于，所述字線臺階區溝槽開口的寬度比所述陣列區溝槽開口的寬度大10nm-50nm，包括端點值。3.根據權利要求2所述的溝槽版圖結構，其特征在于，所述字線臺階區溝槽開口的寬度均勻。4.根據權利要求3所述的溝槽版圖結構，其特征在于，所述字線臺階區溝槽開口遠離所述陣列區溝槽開口的側邊為圓心朝向所述陣列區溝槽開口的弧形。5.根據權利要求2所述的溝槽版圖結構，其特征在于，所述字線臺階區溝槽開口的寬度沿遠離所述陣列區溝槽開口的方向逐漸增大。6.根據權利要求5所述的溝槽版圖結構，其特征在于，所述字線臺階區溝槽開口遠離所述陣列區溝槽開口的側邊為圓心朝向所述陣列區溝槽開口的弧形。7.根據權利要求5所述的溝槽版圖結構，其特征在于，在沿所述溝槽長度延伸方向上，所述字線臺階區溝槽開口遠離所述陣列區溝槽...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐強，夏志良，嚴萍，李廣濟，霍宗亮，
申請(專利權)人：長江存儲科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：湖北,42