[发明专利]埋入式字线结构及其形成方法、存储器

说明书

本发明涉及集成电路领域，提供了一种埋入式字线结构及其形成方法、存储器。所述埋入式字线结构包括具有沟槽的基底以及形成于沟槽中的字线，沟槽包括沿深度方向相互连通的第一沟槽和第二沟槽，其中第二沟槽远离基底表面，且第二沟槽的平均宽度大于第一沟槽的平均宽度，即字线的下端较上端宽，有助于减小字线的电阻以及减小尖端聚集效应，在用作存储器的晶体管时，有利于晶体管的可靠性。依照所述埋入式字线结构的形成方法可形成上述埋入式字线结构。所述存储器包括上述埋入式字线结构。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种埋入式字线结构及其形成方法，以及包含所述埋入式字线结构的存储器。

背景技术

DRAM(Dynamic RandomAccess Memory)，即动态随机存储器是较为常见的系统内存，其中每个存储单元(cell)包括一个晶体管和一个对应的电容，利用电容内存储电荷的多寡来代表0和1，为了避免电荷不足导致数据出错，需要周期性地刷新电容。为提升DRAM的集成度以加快对每个存储单元的操作速度，以及应对来自PC、智能手机、平板等市场对DRAM的强劲需求，近年来发展出了埋入式字线DRAM(即buried word lineDRAM)结构以满足上述需求。

在埋入式字线DRAM结构中，埋入式字线形成于衬底内并与衬底内的有源区相交，从而部分字线可以用作存储单元的晶体管的栅极，晶体管的源漏区形成于该栅极两侧的衬底中。但是，利用目前工艺虽然DRAM的集成度得到了提高，但是埋入式字线与基底接触的下端宽度较小，较尖，导致字线电阻值大以及尖端聚集效应明显，造成晶体管的性能和可靠性均较差。

发明内容

针对目前工艺形成的埋入式字线DRAM结构存在的晶体管性能及可靠性较差的问题，本发明提供了一种埋入式字线结构及其形成方法，以及包含所述埋入式字线结构的存储器，目的是减小字线的电阻值以及提高晶体管的可靠性。

根据本发明的一个方面，提供了一种埋入式字线结构，包括：

基底，所述基底中具有沟槽，所述沟槽沿平行于所述基底表面的方向延伸，所述沟槽包括沿深度方向相互连通的第一沟槽和第二沟槽，其中，所述第二沟槽远离所述基底表面，且所述第二沟槽的平均宽度大于所述第一沟槽的平均宽度；以及形成于所述沟槽中的字线，所述字线填满所述第二沟槽并填充部分所述第一沟槽。

可选的，所述埋入式字线结构还包括：

栅介质层，所述栅介质层覆盖于所述沟槽的内壁以将所述字线与所述基底隔开；以及覆盖层，所述覆盖层覆盖所述字线并填满所述第一沟槽。

可选的，所述第一沟槽包括相对的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁相互平行。

可选的，沿垂直于所述沟槽延伸的方向，所述第二沟槽的截面包括非封闭的圆形、椭圆形、方形、梯形、五边形、六边形中的一种或者两种以上的组合。

可选的，所述字线的材料包括金属、金属硅化物、金属氮化物、导电的多晶硅所组成的组中的一种或者两种以上的组合。

根据本发明的另一方面，还提供一种埋入式字线结构的形成方法，包括以下步骤：

形成第一沟槽于基底中，所述第一沟槽沿平行于所述基底表面的方向延伸，所述第一沟槽具有相互连接的底壁和侧壁，所述基底表面覆盖有第一掩模层；形成第二掩模层于所述第一沟槽内，所述第二掩模层覆盖所述侧壁且暴露出所述底壁；沿所述底壁刻蚀所述基底以形成第二沟槽于所述基底中，所述第二沟槽的平均宽度大于所述第一沟槽的平均宽度；去除所述第一掩模层和所述第二掩模层；以及形成字线于所述第一沟槽和所述第二沟槽内，所述字线填满所述第二沟槽并填充部分所述第一沟槽。

可选的，形成所述第二掩模层的步骤包括：