[发明专利]阶梯型字线结构及其制备方法

说明书

本发明提供一种阶梯型字线结构及其制备方法，其包括导电层，所述导电层的顶端呈中间高两边低的阶梯型构型。本发明阶梯型字线结构在降低字线结构的电阻的同时还能够避免产生GIDL效应。

技术领域

本发明涉及半导体储存器技术领域，尤其涉及一种阶梯型字线结构及其制备方法。

背景技术

动态随机存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)是一种常用的半导体存储器件，由许多重复的存储单元组成。每个存储单元通常包括一个电容器和一个晶体管。晶体管的栅极与字线相连、漏极或源极与位线或电容器相连，字线上的电压信息号能够控制晶体管的打开或关闭，进而通过位线读取在电容器中的数据信息，或者通过位线将数据信息写入电容器中进行存储。通常为了缩小器件尺寸，会在阵列排布的有源区区域设置纵横交错的字线和位线。

对于字线结构，其表面通常覆盖较厚的绝缘层，以减小了漏电流，改善GIDL(Gate-induced Drain Leakage，栅极诱生漏极漏电流)效应。但是，绝缘层同样也占据了字线的较大空间，降低了字线的厚度，使得字线的电阻增加，从而降低了栅极对沟道的控制能力，导致晶体管驱动电流能力下降。

因此，如何在避免产生GIDL效应的同时降低字线的电阻，提高栅极对沟道的控制能力，成为目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种阶梯型字线结构及其制备方法，其在降低字线结构的电阻的同时还能够避免产生GIDL效应。

为了解决上述问题，本发明提供了一种阶梯型字线结构，其包括导电层，所述导电层的顶端呈中间高两边低的阶梯型构型。

进一步，所述导电层的顶端以所述导电层的中心线为轴对称设置。

进一步，所述阶梯型字线结构还包括一设置在所述导电层外表面的阻挡层，所述导电层的顶端的最高点高于所述阻挡层的上端面。

进一步，所述导电层的顶端的最低点高于所述阻挡层的上端面。

进一步，所述阶梯型字线结构还包括栅极绝缘层，所述栅极绝缘层设置在所述阻挡层的外表面。

进一步，所述栅极绝缘层的上端面高于所述导电层的顶端的最高点。

本发明还提供一种阶梯型字线结构的制备方法，其包括如下步骤：提供衬底，所述衬底具有多个间隔设置的沟槽；在所述沟槽内填充导电材料，形成导电层，所述导电层的顶端低于所述沟槽上缘；分多次刻蚀所述导电层，使所述导电层的顶端呈中间高两边低的阶梯型构型。

进一步，所述制备方法还包括如下步骤：在形成所述导电层之前，在所述沟槽侧壁形成栅极绝缘层及阻挡层；在所述栅极阻挡层内填充导电材料，形成所述导电层。

进一步，使所述导电层的顶端呈中间高两边低的阶梯型构型的方法包括如下步骤：自所述导电层顶端的边缘向所述导电层顶端的中心，多次沿垂直所述导电层顶端的方向刻蚀所述导电层，使所述导电层的顶端呈中间高两边低的阶梯型构型。

进一步，使所述导电层的顶端呈中间高两边低的阶梯型构型的方法包括如下步骤：在所述沟槽未被所述导电层填充部分形成一掩膜层，所述掩膜层覆盖所述导电层的顶端；自所述导电层顶端边缘起多次图形化所述掩膜层，并在每次图形化所述掩膜层后刻蚀所述导电层，使所述导电层的顶端呈中间高两边低的阶梯型构型。

进一步，使所述导电层的顶端呈中间高两边低的阶梯型构型的方法包括如下步骤：在所述沟槽未被所述导电层填充部分沿所述沟槽的侧壁形成多层掩膜层，沿所述导电层顶端的边缘至中心的方向所述多层掩膜层依次排列；自最外层的掩膜层起依次去除所述掩膜层，并在每去除一层掩膜层后对所述导电层进行刻蚀，使所述导电层的顶端呈中间高两边低的阶梯型构型。

进一步，在所述沟槽未被所述导电层填充部分沿所述沟槽的侧壁形成四层掩膜层。