[发明专利]半导体存储器

说明书

本发明提出一种半导体储存器结构，包括：衬底、字线、位线接触和位线，其中，相邻两字线间形成有贯通的沟渠，沟渠包括接触窗口和窗口间凹槽，窗口间凹槽相对于接触窗口具有再凹入表面，再凹入深度介于5.8nm～8.5nm，使相邻的位线接触不互相电连接；在字线延伸方向上，位线接触的侧蚀深度之和与窗口间凹槽的再凹入深度成正比。本发明同时还提出另一种半导体存储器结构，其沟渠内的接触窗口相对于窗口间凹槽具有再凹入表面，再凹入表面低于沟渠内的隔离结构的表面；在字线延伸方向上，位线接触具有垂直的剖切外形。本发明通过控制刻蚀剂气体的比例或者选用不同的刻蚀剂有效地解决了因窗口间凹槽的相对较低的再凹入表面的形成导致位线接触严重侧蚀的问题。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种半导体储存器的结构及其制造方法。

背景技术

半导体存储器通常包括多个存储单元和与存储单元相连接的字线及位线。在位线制造过程中，需要对相邻两个字线间的保护层进行过刻蚀并完全暴露出下方的有源区及隔离结构，以形成位线接触窗口。通常用同一刻蚀剂一并完成保护层、有源区及隔离结构的刻蚀。由于刻蚀剂对有源区(例如Si)和隔离结构(例如SiO₂)存在刻蚀选择比差异，使得隔离结构表面易形成沟槽。当沟槽较深时，在后续位线接触层(如多晶硅)沉积时会在沟槽中填入较多的位线接触层材料，继而在刻蚀位线接触层以形成位线接触时，在沟槽内易产生位线接触残留，间接导致相邻位线接触之间的短路。另一方面，为防止短路继续刻蚀会导致位线接触本身的严重侧蚀，使位线与有源区间的阻值提高而影响存储器快速响应性能。可见，沟槽越深，产生位线接触残留以及位线接触严重侧蚀的可能性越大。尤其是对于20nm窄幅宽的位线来说，上述现象的影响尤为突出。

因此，如何减小凹槽的深度或者如何将凹槽的深度控制在可接受的范围内，是存储器位线制造领域需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种存储器位线的制造方法及其结构，以解决或缓解现有技术中的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种半导体存储器结构，包括：

衬底，由所述衬底的上表面界定有彼此间隔的多个有源区；

隔离结构，形成于所述衬底中并使所述有源区彼此绝缘；

字线，埋置于所述衬底中并沿所述字线延伸方向平行铺设，以与所述有源区和所述隔离结构相交，相邻的两个所述字线之间形成有与所述有源区的中间区域相交的贯通的沟渠，所述沟渠在所述有源区上的部分包括由所述有源区上表面凹入的接触窗口，用以与位线交迭；以及

位线接触，形成于所述接触窗口中的所述有源区上；

其中，所述沟渠在所述隔离结构上的部分包括由所述隔离结构上表面凹入的窗口间凹槽，所述窗口间凹槽相对于所述接触窗口具有再凹入表面，低于所述沟渠内的所述有源区的表面，所述窗口间凹槽的最低点至所述沟渠内的所述有源区的表面的深度介于5.8nm～8.5nm，使所述沟渠中的多个相邻的所述位线接触不互相电连接。

进一步地，所述半导体存储器结构，还包括：

位线，形成于所述衬底上并呈连续波浪状，所述位线接触电性连接在所述位线与所述有源区相交错的部位间；

其中，所述位线接触沿着所述位线延伸方向形成的两侧壁具有在所述字线延伸方向上侧蚀的剖切外形。

在一些实施方式中，所述位线接触在所述字线延伸方向上剖切的所述两侧壁的侧蚀深度之和与所述位线接触的顶部宽度的比值范围介于25％～50％。

在一些实施方式中，所述位线接触在所述字线延伸方向上剖切的所述两侧壁的侧蚀深度之和与所述窗口间凹槽的再凹入深度成正比例关系。