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【技术实现步骤摘要】
本公开实施例涉及半导体,尤其涉及一种半导体器件及其制造方法。
技术介绍
1、动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)的存储单元包括一个晶体管和一个电容(1transistor 1capacitor,1t1c),晶体管的栅极和字线连接,晶体管的源极和位线连接,晶体管的漏极和电容连接。
2、目前,如何对dram进行改进以提升其性能仍存在挑战。
技术实现思路
1、有鉴于此,本公开实施例提供一种半导体器件及其制造方法。
2、为达到上述目的,本公开的技术方案是这样实现的:
3、第一方面,本公开实施例提供一种半导体器件的制造方法,所述制造方法包括:
4、提供衬底,所述衬底包括器件区和外围区,所述器件区包括第一子区和第二子区,所述第二子区位于所述第一子区和所述外围区之间;所述器件区的衬底包括沿第一方向延伸的多个第一隔离结构和沿第二方向延伸的多个第二隔离结构,所述第一隔离结构和所述第二隔离结构共同隔离出多个有源柱;所述第一隔离结构包括位于所述第一子区的第一子隔离结构和位于所述第二子区的第二子隔离结构,所述第一子隔离结构包括填满第一子沟槽的第一介质层,所述第二子隔离结构包括依次覆盖第二子沟槽侧壁和底部的第一介质层、第一隔离层和填满第二子沟槽的第二介质层;其中,所述第一方向和所述第二方向均平行于所述衬底且所述第一方向和所述第二方向相交;
5、去除所述第一子沟槽内的部分第一介质层和所述第二子沟槽内
6、去除所述第二子沟槽内暴露出的部分第一隔离层。
7、在一些实施例中,所述第二隔离结构包括位于所述第一子区的第三子隔离结构和位于所述第二子区的第四子隔离结构,所述第三子隔离结构包括填满第三子沟槽的第三介质层,所述第四子隔离结构包括依次覆盖第四子沟槽侧壁和底部的第三介质层、第二隔离层和填满第四子沟槽的第四介质层;
8、所述去除所述第一子沟槽内的部分第一介质层和所述第二子沟槽内的部分第一介质层和第二介质层之前,所述制造方法还包括:
9、形成第三隔离层,所述第三隔离层覆盖所述器件区的第一隔离结构和第二隔离结构;
10、去除部分所述第三隔离层,以保留覆盖所述第四子沟槽内第四介质层的第三隔离层。
11、在一些实施例中,所述去除所述第一子沟槽内的部分第一介质层和所述第二子沟槽内的部分第一介质层和第二介质层的同时,所述制造方法还包括:
12、去除所述第三子沟槽内的部分第三介质层和所述第四子沟槽内的部分第三介质层,以暴露出所述有源柱的至少部分侧壁和所述第二隔离层的至少部分侧壁。
13、在一些实施例中,所述去除所述第三子沟槽内的部分第三介质层和所述第四子沟槽内的部分第三介质层之后,所述制造方法还包括:
14、去除覆盖所述第四子沟槽内第四介质层的第三隔离层;
15、去除所述第四子沟槽内的部分第四介质层;其中,所述第四子沟槽内的第四介质层的表面高于所述第三介质层的表面。
16、在一些实施例中,所述去除所述第二子沟槽内暴露出的部分第一隔离层的同时,所述制造方法还包括:
17、去除所述第四子沟槽内暴露出的部分第二隔离层。
18、在一些实施例中,所述有源柱包括沿第三方向相对设置的第一端和第二端以及位于所述第一端和所述第二端之间的沟道区;所述第三方向垂直于所述衬底;
19、所述去除所述第二子沟槽内暴露出的部分第一隔离层之后,所述制造方法还包括:
20、形成沿所述第二方向延伸的多个字线结构;所述字线结构包覆位于同一行的所述有源柱的沟道区。
21、在一些实施例中,所述第一子沟槽和所述第二子沟槽共同形成第一沟槽,所述第三子沟槽和所述第四子沟槽共同形成第二沟槽;
22、所述形成沿所述第二方向延伸的多个字线结构,包括:
23、在所述第一沟槽和所述第二沟槽内形成至少包覆所述有源柱的沟道区的栅介质层;
24、在所述第一沟槽和所述第二沟槽内形成至少覆盖部分所述栅介质层的栅导电层;所述栅导电层包覆位于同一行的所述有源柱的沟道区,所述第一子沟槽和所述第二子沟槽内的栅导电层电连接;其中,所述栅介质层和所述栅导电层共同形成字线结构。
25、在一些实施例中,所述在所述第一沟槽和所述第二沟槽内形成至少覆盖部分所述栅介质层的栅导电层,包括:
26、形成导电材料层,所述导电材料层填满所述第一沟槽和所述第二沟槽;
27、去除覆盖所述有源柱的第二端的导电材料层;
28、形成第四隔离层,所述第四隔离层填满所述第一沟槽和所述第二沟槽;
29、依次对所述第二沟槽内的第四隔离层和导电材料层进行刻蚀,以形成字线隔槽和栅导电层;其中,所述字线隔槽沿所述第二方向延伸;所述第二子沟槽内的栅导电层和栅介质层直接接触,所述第四子沟槽内的栅导电层和第四介质层直接接触;
30、在所述字线隔槽中填充隔离材料,以形成字线隔离结构。
31、在一些实施例中,所述去除所述第二子沟槽内暴露出的部分第一隔离层之后,所述制造方法还包括:
32、形成沿所述第一方向延伸的多个位线结构;所述位线结构将位于同一列的所述有源柱的第一端依次连接;
33、形成多个存储电容;所述存储电容的第一电极和所述有源柱的第二端连接,所述存储电容的第二电极和公共端连接。
34、在一些实施例中,所述提供衬底,包括:
35、刻蚀所述衬底,以在所述器件区内形成第一沟槽且在所述外围区内形成第三沟槽;所述第一沟槽和所述第三沟槽均沿所述第一方向延伸;所述第一沟槽包括位于所述第一子区的第一子沟槽和位于所述第二子区的第二子沟槽;
36、形成第一介质层,所述第一介质层覆盖所述第二子沟槽和所述第三沟槽的侧壁和底部,且所述第一介质层填满所述第一子沟槽,以形成第一子隔离结构;
37、形成第一隔离层,所述第一隔离层覆盖所述第一介质层;
38、形成第二介质层,所述第二介质层填满所述第二子沟槽和所述第三沟槽,以分别形成第二子隔离结构和第三隔离结构。
39、在一些实施例中,所述提供衬底,还包括:
40、刻蚀所述衬底、所述第一介质层和所述第二介质层,以在所述器件区内形成第二沟槽,所述第二沟槽还延伸至所述外围区的第三沟槽内;所述第二沟槽沿所述第二方向延伸;所述第二沟槽包括位于所述第一子区的第三子沟槽和位于所述第二子区的第四子沟槽;
41、形成第三介质层,所述第三介质层覆盖所述第四子沟槽的侧壁和底部,且所述第三介质层填满所述第三子沟槽,以形成第三子隔离结构;
42、形成第二隔离层,所述第二隔离层覆盖所述第三介质层;
43、形成第四介质层,所述第四介质层填满本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:
2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述第二隔离结构包括位于所述第一子区的第三子隔离结构和位于所述第二子区的第四子隔离结构,所述第三子隔离结构包括填满第三子沟槽的第三介质层,所述第四子隔离结构包括依次覆盖第四子沟槽侧壁和底部的第三介质层、第二隔离层和填满第四子沟槽的第四介质层;
3.根据权利要求2所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述去除所述第一子沟槽内的部分第一介质层和所述第二子沟槽内的部分第一介质层和第二介质层的同时,所述制造方法还包括:
4.根据权利要求3所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述去除所述第三子沟槽内的部分第三介质层和所述第四子沟槽内的部分第三介质层之后,所述制造方法还包括:
5.根据权利要求4所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述去除所述第二子沟槽内暴露出的部分第一隔离层的同时,所述制造方法还包括:
6.根据权利要求5所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述有源柱包括沿第三方向相对设置的第一端和第
7.根据权利要求6所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述第一子沟槽和所述第二子沟槽共同形成第一沟槽,所述第三子沟槽和所述第四子沟槽共同形成第二沟槽;
8.根据权利要求7所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述在所述第一沟槽和所述第二沟槽内形成至少覆盖部分所述栅介质层的栅导电层,包括:
9.根据权利要求6所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述去除所述第二子沟槽内暴露出的部分第一隔离层之后,所述制造方法还包括:
10.根据权利要求2所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述提供衬底,包括:
11.根据权利要求10所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述提供衬底,还包括:
12.一种半导体器件,其特征在于,所述半导体器件包括:
13.根据权利要求12所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:
14.根据权利要求13所述的半导体器件,其特征在于,所述字线结构包括:
15.根据权利要求14所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:
16.根据权利要求14所述的半导体器件,其特征在于,所述第二沟槽包括位于所述第一子区的第三子沟槽和位于所述第二子区的第四子沟槽;所述半导体器件还包括:
17.根据权利要求16所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:
18.根据权利要求12所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:
2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述第二隔离结构包括位于所述第一子区的第三子隔离结构和位于所述第二子区的第四子隔离结构,所述第三子隔离结构包括填满第三子沟槽的第三介质层,所述第四子隔离结构包括依次覆盖第四子沟槽侧壁和底部的第三介质层、第二隔离层和填满第四子沟槽的第四介质层;
3.根据权利要求2所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述去除所述第一子沟槽内的部分第一介质层和所述第二子沟槽内的部分第一介质层和第二介质层的同时,所述制造方法还包括:
4.根据权利要求3所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述去除所述第三子沟槽内的部分第三介质层和所述第四子沟槽内的部分第三介质层之后,所述制造方法还包括:
5.根据权利要求4所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述去除所述第二子沟槽内暴露出的部分第一隔离层的同时,所述制造方法还包括:
6.根据权利要求5所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述有源柱包括沿第三方向相对设置的第一端和第二端以及位于所述第一端和所述第二端之间的沟道区;所述第三方向垂直于所述衬底;
7.根据权利要求6所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述第一子沟槽和所述第二子沟槽共同形成第一沟槽,所述第三...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖德元,杨晨,金泰均,邱云松,蒋懿,廖昱程,
申请(专利权)人:长鑫存储技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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