[发明专利]一种半导体器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种半导体器件及其制备方法，先形成沿第一横向延伸的多组底部矩形环和多条第一底部沟槽，以及位于连接区的第一区间凹槽，再在所述第一底部沟槽和第一区间凹槽中填充隔热材料，然后去除位于所述第一区间凹槽中的所述隔热材料并同时形成多条底部位线。接着在第一存储堆叠列上方形成沿所述第二横向延伸的多组中间矩形环和第二底部沟槽，再在所述第二底部沟槽和所述第一区间凹槽中填充隔热材料，最后去除位于所述第一区间凹槽中的所述隔热材料并同时形成多条中间字线。由此隔热材料只形成在存储区的存储单元之间，可以避免现有的形成工艺中隔热材料形成在连接区而导致隔热材料脱落的风险，进而可以提高半导体器件的整体稳定性。

技术领域

本发明总体上涉及电子器件，并且更具体的，涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术

半导体存储器是信息技术的基础，在全球范围内具有数千亿美金的市场。作为下一代的非易失半导体存储器的候选者，相变存储器(Phase Change Random AccessMemory,PCRAM)由于高速读取、高可擦写次数、非易失性、元件尺寸小、功耗低、抗强震动和抗辐射等优点，得到广泛的关注。

相变存储器是一种基于相变材料的半导体存储器，所述相变材料就是在非晶态和多晶态之间可以进行电转换的材料。相变存储器基本原理是利用电脉冲信号作用于器件单元上，使相变材料在非晶态与多晶态之间发生可逆相变，通过分辨非晶态时的高阻与多晶态时的低阻，实现信息的写入、擦除和读出的操作。

在目前已经投产的3D PCRAM存储结构中，WL(Word Line)和BL(Bit Line)都是由20nm的Line和Space组成的重复图形。在存储单元完成单个方向的刻蚀后会形成重复的BL或者WL以及高深宽比的沟槽，接下来需要在这个沟槽里面填入一种隔热性及填充性好的材料，来把重复的存储单元隔离起来。但是当前已经投产的这种工艺会在连接区域残留大量隔热材料，会给整个晶片带来整体的影响，也会有所述隔热材料脱落可能性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体器件的制备方法及半导体器件，旨在于存储区的存储单元之间填充隔热材料，在连接区不形成所述隔热材料以提高半导体器件的整体稳定性。

一方面，本发明提供一种半导体器件的制备方法，所述半导体器件包括多个阵列分布的存储区和位于所述多个存储区之间的连接区，所述制备方法包括：

在每个所述存储区形成沿第一横向延伸、且在垂直所述第一横向的第二横向间隔排列的多组底部矩形环和多条第一底部沟槽，以及位于所述连接区的第一区间凹槽，每组所述底部矩形环包括两端连接的两条底部位线和位于所述两端连接的两条底部位线上的两列第一存储堆叠列；

在所述多条第一底部沟槽和所述第一区间凹槽中填充隔热材料；

去除位于所述第一区间凹槽中的所述隔热材料，同时将所述多组底部矩形环的两端切断以形成单独的多条底部位线；

在所述第一存储堆叠列上形成沿所述第二横向延伸、且在所述第一横向间隔排列的多组中间矩形环和多条第二底部沟槽，每组所述中间矩形环包括两端连接的两条中间字线，所述多条第二底部沟槽将多列所述第一存储堆叠列分成位于所述多条底部位线与所述多组中间矩形环交叉处的多个底部存储单元；

在所述多条第二底部沟槽和所述第一区间凹槽中填充所述隔热材料；

去除位于第一区间凹槽中的所述隔热材料，同时将所述多组中间矩形环的两端切断以形成单独的多条中间字线。

进一步优选的，将所述中间字线作为底部字线，所述制备方法还包括：

在所述多条底部字线上方形成多组第一顶部矩形环和沿所述第二横向延伸的多条第一顶部沟槽，以及位于所述连接区的第二区间凹槽，每组所述第一顶部矩形环包括两端连接的两条顶部字线和位于所述两端连接的两条顶部字线上的两列第二存储堆叠列；