字线驱动器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种字线驱动器及其制备方法，所述方法包括：提供一基底，在基底内形成有源区，且基底包含用于形成NMOS的第一区域与用于形成PMOS的第二区域，形成凹槽在第一区域的基底内，凹槽呈闭合环形，填充金属材料层在凹槽内，刻蚀金属材料层，至剩余部分金属材料层在凹槽内，以形成NMOS栅极，形成第一介质层，第一介质层覆盖基底并填满所述凹槽，去除第二区域的第一介质层，在第二区域的基底上形成PMOS栅极。本发明专利技术提供的字线驱动器中的NMOS栅极为埋入式栅极，能够缩小字线驱动器的面积，减小单个chip面积，提高单片基底上的chip数量，降低成本；同时，NMOS栅极呈环形，可省去NMOS栅极互连线，并增大栅极接触的面积，增大制程窗口。

Word line driver and its preparation

【技术实现步骤摘要】
字线驱动器及其制备方法
本专利技术涉及集成电路设计与制造领域，特别涉及一种字线驱动器及其制备方法。
技术介绍
DRAM(动态随机存取存储器)的字线驱动器使用平面MOS制作，每个字线驱动器由2个NMOS和1个PMOS组成，每两个Array区(存储阵列区)之间设置有一个字线驱动器。每个字线驱动器控制两侧2个Array区各一半的字线，相当于每一个Array区都需要搭配一个字线驱动器，因此字线驱动器在单个chip(芯片)中占有很大的面积比例。随着半导体制作工艺集成度的不断增加，如何缩小字线驱动面积来减小单个chip面积，提高单片硅片上的chip数量已成为一种趋势。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种字线驱动器及其制备方法，缩小字线驱动器的面积，减小单个chip面积，提高单片基底上的chip数量，降低成本。为实现上述目的，本专利技术提供一种字线驱动器的制备方法，包括：提供一基底，在所述基底内形成有源区，且所述基底包含用于形成NMOS的第一区域与用于形成PMOS的第二区域；形成凹槽在所述第一区域的所述基底内，所述凹槽呈闭合环形；填充金属材料层在所述凹槽内；刻蚀所述金属材料层，至剩余部分所述金属材料层在所述凹槽内，以形成NMOS栅极；形成第一介质层，所述第一介质层覆盖所述基底并填满所述凹槽；去除所述第二区域的所述第一介质层，在所述第二区域的所述基底上形成PMOS栅极。可选的，形成凹槽在所述第一区域的所述基底内的步骤包括：依次形成第二介质层、图案传递层以及图案化的光刻胶层在所述基底上；形成第一掩膜层，所述第一掩膜层覆盖所述图案化的光刻胶层与所述图案传递层；刻蚀所述第一掩膜层与所述图案化的光刻胶层，至剩余所述图案化的光刻胶层的侧壁上的所述第一掩膜层；以剩余的所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述图案传递层，并去除剩余的所述第一掩膜层；形成第二掩膜层，所述第二掩膜层覆盖所述第二介质层并包围剩余的所述图案传递层的侧壁；以所述第二掩膜层为掩膜，刻蚀剩余的所述图案传递层以及其下方的所述第二介质层与部分所述基底，以形成凹槽。可选的，形成第二掩膜层，所述第二掩膜层覆盖所述第二介质层并包围剩余的所述图案传递层的侧壁的步骤包括：形成第二掩膜层，所述第二掩膜层覆盖所述第二介质层与剩余的所述图案传递层；平坦化所述第二掩膜层，至暴露出剩余的所述图案传递层。可选的，形成所述凹槽之后，填充所述金属材料层之前，还包括：依次形成栅介质层与阻挡层在所述凹槽的侧壁及底部。可选的，所述凹槽的深度介于100nm～200nm之间；所述凹槽的宽度介于15nm～30nm之间；刻蚀所述金属材料层至所述凹槽深度的四分之一至三分之一。可选的，所述基底还包括用于形成存储阵列的第三区域，在所述第一区域内形成NMOS栅极的同时在所述第三区域内形成埋入式器件。可选的，形成所述PMOS栅极之后，还包括：形成绝缘层，所述绝缘层覆盖所述第一介质层与所述PMOS栅极；形成多个金属插塞，所述金属插塞位于所述绝缘层与所述第一介质层内，并与NMOS漏极或PMOS漏极相接触；形成多条金属互连层，所述金属互连层通过所述金属插塞连接所述NMOS漏极、所述PMOS漏极至所述第三区域内的字线。可选的，形成两个NMOS与一个PMOS，且两个所述NMOS分别位于所述PMOS的相对两侧。相应的，本专利技术还提供一种字线驱动器，包括：基底，所述基底内形成有源区，且所述基底包含用于形成NMOS的第一区域与用于形成PMOS的第二区域；金属材料层，填充于所述第一区域的所述基底的部分环形凹槽的底部，以构成NMOS栅极；第一介质层，覆盖所述第一区域的所述基底并填满所述凹槽；PMOS栅极，位于所述第二区域的所述基底上。可选的，还包括：绝缘层，覆盖所述第一介质层与所述PMOS栅极；金属插塞，位于所述绝缘层与所述第一介质层内，并与NMOS漏极或PMOS漏极相接触；以及金属互连层，所述金属互连层通过所述金属插塞连接所述NMOS漏极、所述PMOS漏极至存储阵列的字线。可选的，所述字线驱动器包含有两个NMOS与一个PMOS，且两个所述NMOS分别位于所述PMOS的相对两侧。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的字线驱动器中的NMOS栅极为埋入式栅极，能够缩小字线驱动器的面积，减小单个chip面积，提高单片基底上的chip数量，降低成本；同时，NMOS栅极呈环形，可省去NMOS栅极互连线，并增大栅极接触的面积，增大制程窗口。进一步的，NMOS栅极与存储阵列的埋入式器件同时制作，无需增加额外制程。进一步的，两个所述NMOS分别位于所述PMOS的相对两侧，使得字线驱动器PMOS输出端至左右阵列区字线的导线长度相同，有效减小两侧字线开启的时差，提高器件性能。附图说明图1为本专利技术一实施例所提供的字线驱动器的制备方法的流程图；图2a为本专利技术一实施例的字线驱动器的制备方法中所提供的基底的俯视图，图2b为图2a在第一区域上的AA’方向上的剖面示意图；图3a是在图2a所示的结构上形成图案化的光刻胶层的俯视图，图3b是在图2b所示的结构上形成图案化的光刻胶层的剖面示意图；图4a是在图3a所示的结构上形成第一掩膜层的俯视图，图4b是在图3b所示的结构上形成第一掩膜层的剖面示意图；图5a是在图4a所示的结构上刻蚀第一掩膜层的俯视图，图5b是在图4b所示的结构上刻蚀第一掩膜层的剖面示意图；图6a是在图5a所示的结构上刻蚀图案传递层的俯视图，图6b是在图5b所示的结构上刻蚀图案传递层的剖面示意图；图7a是在图6a所示的结构上去除剩余的第一掩膜层的俯视图，图7b是在图6b所示的结构上去除剩余的第一掩膜层的剖面示意图；图8a是在图7a所示的结构上形成第二掩膜层的俯视图，图8b是在图7b所示的结构上形成第二掩膜层的剖面示意图；图9a是在图8a所示的结构上平坦化第二掩膜层的俯视图，图9b是在图8b所示的结构上平坦化第二掩膜层的剖面示意图；图10a是在图9a所示的结构上形成凹槽的俯视图，图10b是在图9b所示的结构上形成凹槽的剖面示意图；图11a是在图10a所示的结构上填充金属材料层的俯视图，图11b是在图10b所示的结构上填充金属材料层的剖面示意图；图12a是在图11a所示的结构上形成NMOS栅极的俯视图，图12b是在图11b所示的结构上形成NMOS栅极的剖面示意图；图13a是在图12a所示的结构上形成第一介质层的俯视图，图13b是在图12b所示的结构上形成第一介质层的剖面示意图；图14a是在图13a所示的结构上形成PMOS栅极的俯视图；图15a是在图14a所示的结构上形成金属插塞的俯视图，图15b是在图13b所示的结构上形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种字线驱动器的制备方法，其特征在于，包括：/n提供一基底，在所述基底内形成有源区，且所述基底包含用于形成NMOS的第一区域与用于形成PMOS的第二区域；/n形成凹槽在所述第一区域的所述基底内，所述凹槽呈闭合环形；/n填充金属材料层在所述凹槽内；/n刻蚀所述金属材料层，至剩余部分所述金属材料层在所述凹槽内，以形成NMOS栅极；/n形成第一介质层，所述第一介质层覆盖所述基底并填满所述凹槽；/n去除所述第二区域的所述第一介质层，在所述第二区域的所述基底上形成PMOS栅极。/n

【技术特征摘要】
1.一种字线驱动器的制备方法，其特征在于，包括：
提供一基底，在所述基底内形成有源区，且所述基底包含用于形成NMOS的第一区域与用于形成PMOS的第二区域；
形成凹槽在所述第一区域的所述基底内，所述凹槽呈闭合环形；
填充金属材料层在所述凹槽内；
刻蚀所述金属材料层，至剩余部分所述金属材料层在所述凹槽内，以形成NMOS栅极；
形成第一介质层，所述第一介质层覆盖所述基底并填满所述凹槽；
去除所述第二区域的所述第一介质层，在所述第二区域的所述基底上形成PMOS栅极。


2.如权利要求1所述的字线驱动器的制备方法，其特征在于，形成凹槽在所述第一区域的所述基底内的步骤包括：
依次形成第二介质层、图案传递层以及图案化的光刻胶层在所述基底上；
形成第一掩膜层，所述第一掩膜层覆盖所述图案化的光刻胶层与所述图案传递层；
刻蚀所述第一掩膜层与所述图案化的光刻胶层，至剩余所述图案化的光刻胶层的侧壁上的所述第一掩膜层；
以剩余的所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述图案传递层，并去除剩余的所述第一掩膜层；
形成第二掩膜层，所述第二掩膜层覆盖所述第二介质层并包围剩余的所述图案传递层的侧壁；
以所述第二掩膜层为掩膜，刻蚀剩余的所述图案传递层以及其下方的所述第二介质层与部分所述基底，以形成凹槽。


3.如权利要求2所述的字线驱动器的制备方法，其特征在于，形成第二掩膜层，所述第二掩膜层覆盖所述第二介质层并包围剩余的所述图案传递层的侧壁的步骤包括：
形成第二掩膜层，所述第二掩膜层覆盖所述第二介质层与剩余的所述图案传递层；
平坦化所述第二掩膜层，至暴露出剩余的所述图案传递层。


4.如权利要求1所述的字线驱动器的制备方法，其特征在于，形成所述凹槽之后，填充所述金属材料层之前，还包括：
依次形成栅介质层与阻挡层在所述凹槽的侧壁及底部。


5.如权利要求1所述的字线驱动器的制备方法，其特征在于，所述凹槽的深度介于100nm～...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34