[发明专利]存储晶体管、存储晶体管的字线结构及字线制备方法

说明书

本发明提供了一种存储晶体管的字线制备方法，包括：提供一半导体衬底，半导体衬底中开设有字线沟槽，在字线沟槽的底部和侧壁上形成栅介质层，在具有栅介质层的沟槽中形成第一字线部，在第一字线部的上端面形成第二字线部，且与第一字线部电连接，第二字线部的上端面内沉于半导体衬底的上端面，有效增加了字线的厚度，降低字线的电阻，提高栅极对沟道的控制能力。由于在第二字线部的外侧壁和栅介质层之间形成有第一绝缘层，完全包覆第二字线部的上端面形成有第二绝缘层，有效防止字线与后续所形成的位线接触区以及电容器接触区电连接，防止形成漏电流，避免存储晶体管性能降低。本发明还提供了一种存储晶体管的字线结构以及一种存储晶体管。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种存储晶体管的字线制备方法，还涉及一种存储晶体管的字线结构，以及一种存储晶体管。

背景技术

存储器通常包括存储电容器以及与存储电容器连接的存储晶体管，存储电容器用来存储代表存储信息的电荷，存储晶体管是控制存储电容器的电荷流入和释放的开关，存储晶体管还与存储中的内部电路连接，接收内部电路的控制信号。其中，存储晶体管中形成有源区、漏区和栅极，栅极用于控制源区和漏区之间的电流流动，并连接至字线，漏区用于构成位线接触区，以连接至位线源区用于构成存储节点接触区，以连接至存储电容器。然而，现有的栅极中包含了较厚的氮化硅绝缘层，从而降低了字线的厚度，使得字线的电阻升高，导致栅极对沟道的控制能力降低，最终导致现有的存储晶体管的性能较差。

发明内容

本发明提供一种存储晶体管的字线制备方法、一种存储晶体管的字线结构以及一种存储晶体管，以克服或缓解背景技术中存在的一个或者更多个问题，至少提供一种有益的选择。

作为本发明的一个方面，提供了一种存储晶体管的字线制备方法，包括：

提供一半导体衬底，所述半导体衬底上形成一具有多个开口的掩膜层，在所述半导体衬底中对应于所述开口的位置处形成有字线沟槽，在所述字线沟槽的底部和侧壁上形成栅介质层；

在具有所述栅介质层的沟槽中形成第一字线部，另使所述第一字线部的上端面内沉于所述半导体衬底的上表面；

所述第一字线部的上端面、位于所述第一字线部的上端面上方的所述字线沟槽的内壁、所述开口的内侧壁以及所述掩膜层的上表面上形成第一绝缘层；

去除所述第一字线部的上端面和所述掩膜层上表面的所述第一绝缘层，保留所述字线沟槽的内壁以及所述开口的内侧壁上的所述第一绝缘层；

在所述第一字线部的上端面形成第二字线部，所述第二字线部与所述第一字线部电连接，另使所述第二字线部的上端面内沉于所述半导体衬底的上表面，所述第二字线部的侧面距离至所述栅介质层的间隔由所述第一绝缘层在所述字线沟槽的内壁的保留厚度所界定和调整；及

在位于所述第二字线部的上端面上方的所述字线沟槽中形成第二绝缘层。

优选的，在上述存储晶体管的字线制备方法中，所述第一字线部的形成过程包括：

在所述栅介质层表面形成导电层，并在所述导电层包围形成的沟槽空间内填充字线填充部；

回蚀所述导电层以及所述字线填充部，以形成所述第一字线部。

优选的，在上述存储晶体管的字线制备方法中，所述字线填充部的构成材料包括金属钨，所述导电层的材料包括氮化钛，所述第二字线部的构成材料包括金属钨，所述第一绝缘层的材料和所述第二绝缘层的材料均包括氧化硅、氮化硅、正硅酸乙酯以及硼磷硅玻璃中的一种。

优选的，在上述存储晶体管的字线制备方法中，在去除所述第一字线部的上端面和所述掩膜层上表面的所述第一绝缘层的过程中，保留的所述第一绝缘层还形成于所述开口的内侧壁上。