半导体结构及其制造方法与流程

本公开实施例涉及半导体，特别涉及一种半导体结构及其制造方法。

背景技术：

1、随着半导体结构的不断发展，其关键尺寸不断减小，但由于光刻机的限制，其关键尺寸的缩小存在极限，因此如何在一片晶圆上做出更高存储密度的芯片，是众多科研工作者和半导体从业人员的研究方向。半导体结构的阵列区中，多个存储单元均由位线和字线控制，位于阵列区的位线和字线需要通过导电层从阵列区中引出，使得位线和字线与外围区的控制电路电连接。

2、然而，随着半导体结构的关键尺寸的缩小，用于将位线和字线从阵列区中引出的导电层自身的制备工艺受影响，从而影响导电层自身的导电性能，而且，导电层在把半导体结构中所占据的布局面积也有待降低。

技术实现思路

1、本公开实施例提供一种半导体结构及其制造方法，至少有利于在降低引出区的布局面积的同时，提高字线和/或位线整体的导电性能。

2、根据本公开一些实施例，本公开实施例一方面提供一种半导体结构，包括：阵列区和包围所述阵列区的隔断区；所述阵列区中包括沿第一方向延伸的部分位线以及沿第二方向延伸的部分字线；所述隔断区中包括与所述阵列区至少一侧相邻的引出区，所述字线和/或所述位线还位于所述引出区中；所述隔断区中包括浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构位于所述引出区远离所述阵列区的一侧。

3、在一些实施例中，所述引出区包括与所述阵列区沿所述第一方向排列的位线引出区，所述位线还位于所述位线引出区中；所述浅沟槽隔离结构包括位线浅沟槽隔离结构，所述位线浅沟槽隔离结构位于所述位线引出区远离所述阵列区的一侧。

4、在一些实施例中，沿所述第一方向上，所述位线引出区的宽度与所述隔断区的宽度的比值为0.7～0.95。

5、在一些实施例中，所述引出区包括与所述阵列区沿所述第二方向排列的字线引出区，所述字线还位于所述字线引出区中；所述浅沟槽隔离结构包括字线浅沟槽隔离结构，所述字线浅沟槽隔离结构位于所述字线引出区远离所述阵列区的一侧。

6、在一些实施例中，沿所述第二方向上，所述字线引出区的宽度与所述隔断区的宽度的比值为0.7～0.95。

7、在一些实施例中，沿所述引出区指向所述浅沟槽隔离结构的方向上，所述引出区的宽度的范围为0.05um～0.15um。

8、在一些实施例中，所述半导体结构还包括：基底，所述位线位于所述基底上，所述阵列区中还包括：位于所述位线远离所述基底一侧的半导体柱，多个所述半导体柱沿所述第一方向和/或所述第二方向间隔排布，其中，沿所述基底指向所述位线的方向上，所述半导体柱包括底部、中部以及顶部，所述位线与沿所述第一方向排列的所述底部接触连接，所述字线环绕沿所述第二方向排列的所述中部。

9、在一些实施例中，所述位线包括：外围层和导电块，所述外围层围成多个沿所述第一方向排列的空腔，所述导电块填充满所述空腔，位于所述阵列区的所述导电块的中心区域与沿所述第一方向排列的相邻所述半导体柱间的间隔对应。

10、在一些实施例中，所述外围层的材料包括金属半导体化合物，所述导电块的材料包括钨、氮化钛或铜等导电材料。

11、在一些实施例中，沿所述基底指向所述位线的方向上，所述半导体柱的顶面不高于所述浅沟槽隔离结构的顶面。

12、在一些实施例中，沿所述基底指向所述位线的方向上，所述浅沟槽隔离结构包括与所述位线接触连接的第一区以及位于所述第一区上的第二区，沿所述第一方向上，所述第一区的宽度大于等于所述第二区的宽度。

13、根据本公开一些实施例，本公开实施例另一方面还提供一种半导体结构的制造方法，包括：提供基底，所述基底包括阵列区和包围所述阵列区的隔断区；形成沿第一方向延伸的位线以及沿第二方向延伸的字线，其中，沿第一方向延伸的部分所述位线位于所述阵列区中，沿第二方向延伸的部分所述字线也位于所述阵列区中，所述隔断区包括与所述阵列区至少一侧相邻的引出区，所述字线和/或所述位线还位于所述引出区中；在所述隔断区的所述基底上形成浅沟槽隔离结构，所述浅沟槽隔离结构位于所述引出区远离所述阵列区的一侧。

14、在一些实施例中，形成所述位线步骤包括：提供基底；对所述基底进行图形化处理，以形成沿所述第一方向延伸的初始位线，以及形成位于所述初始位线上且沿所述第一方向和/或所述第二方向间隔排布的多个半导体柱；以相邻所述半导体柱间的间隔和所述半导体柱和所述浅沟槽隔离结构间的间隔为开口刻蚀所述初始位线，以形成多个第一空腔，部分所述第一空腔位于所述引出区中；对所述第一空腔暴露出的侧壁进行金属化处理，以形成外围层，所述外围层围成多个沿所述第一方向排列的第二空腔；形成导电块，所述导电块填充满所述第二空腔，所述外围层和所述导电块构成所述位线。

15、在一些实施例中，形成所述浅沟槽隔离结构的步骤包括：在所述引出区远离所述阵列区的一侧的所述隔断区的所述基底上形成初始浅沟槽隔离结构；刻蚀所述初始浅沟槽隔离结构，以形成第二区，剩余所述初始浅沟槽隔离结构为第一区，其中，沿所述基底指向所述初始位线的方向上，所述第一区顶面不低于所述初始位线顶面。

16、在一些实施例中，形成所述导电块的步骤包括：形成填充满相邻所述半导体柱间的间隔、所述半导体柱与所述浅沟槽隔离结构间的间隔以及所述第二空腔的初始导电层；以所述第一区的顶面为刻蚀停止层，刻蚀所述初始导电层，以形成所述导电块。

17、本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点：

18、字线和/或位线位于引出区中，可以理解的是，用于将字线和/或位线从阵列区中引出的导电层可以为字线和/或位线本身，即将字线从阵列区中引出的导电层与位于阵列区中的字线为一体成型结构，如此有利于降低将字线从阵列区中引出的导电层与位于阵列区中字线之间的接触电阻，有利于提高字线整体的导电性能；或者，将位线从阵列区中引出的导电层与位于阵列区中的位线为一体成型结构，如此有利于降低将位线从阵列区中引出的导电层与位于阵列区中位线之间的接触电阻，有利于提高位线整体的导电性能。此外，在隔断区中还设置有浅沟槽隔离结构，利用浅沟槽隔离结构和阵列区两者设计引出区的尺寸，有利于降低引出区在半导体结构中的布局面积。

技术特征：

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述引出区包括与所述阵列区沿所述第一方向排列的位线引出区，所述位线还位于所述位线引出区中；所述浅沟槽隔离结构包括位线浅沟槽隔离结构，所述位线浅沟槽隔离结构位于所述位线引出区远离所述阵列区的一侧。

3.如权利要求2所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第一方向上，所述位线引出区的宽度与所述隔断区的宽度的比值为0.7～0.95。

4.如权利要求1或2所述的半导体结构，其特征在于，所述引出区包括与所述阵列区沿所述第二方向排列的字线引出区，所述字线还位于所述字线引出区中；所述浅沟槽隔离结构包括字线浅沟槽隔离结构，所述字线浅沟槽隔离结构位于所述字线引出区远离所述阵列区的一侧。

5.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，沿所述第二方向上，所述字线引出区的宽度与所述隔断区的宽度的比值为0.7～0.95。

6.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，沿所述引出区指向所述浅沟槽隔离结构的方向上，所述引出区的宽度的范围为0.05um～0.15um。

7.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：

8.如权利要求7所述的半导体结构，其特征在于，所述位线包括：外围层和导电块，所述外围层至少围成多个沿所述第一方向排列的空腔，所述导电块填充满所述空腔，位于所述阵列区的所述导电块的中心区域与沿所述第一方向排列的相邻所述半导体柱间的间隔对应。

9.如权利要求8所述的半导体结构，其特征在于，所述外围层的材料包括金属半导体化合物，所述导电块的材料包括钨、氮化钛或铜等导电材料中的至少一种。

10.如权利要求7所述的半导体结构，其特征在于，沿所述基底指向所述位线的方向上，所述半导体柱的顶面不高于所述浅沟槽隔离结构的顶面。

11.如权利要求10所述的半导体结构，其特征在于，沿所述基底指向所述位线的方向上，所述浅沟槽隔离结构包括与所述位线接触连接的第一区以及位于所述第一区上的第二区，沿所述第一方向上，所述第一区的宽度大于等于所述第二区的宽度。

12.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，包括：

13.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，形成所述位线步骤包括：

14.如权利要求13所述的制造方法，其特征在于，形成所述浅沟槽隔离结构的步骤包括：

15.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，形成所述导电块的步骤包括：

技术总结
本公开实施例涉及半导体技术领域，提供一种半导体结构及其制造方法，半导体结构包括：阵列区和包围所述阵列区的隔断区；阵列区中包括沿第一方向延伸的部分位线以及沿第二方向延伸的部分字线；隔断区中包括与阵列区至少一侧相邻的引出区，字线和/或位线还位于引出区中；隔断区中包括浅沟槽隔离结构，浅沟槽隔离结构位于引出区远离阵列区的一侧。本公开实施例至少有利于在降低引出区的布局面积的同时，提高字线和/或位线整体的导电性能。

技术研发人员：蒋懿,肖德元,邱云松,邵光速,苏星松
受保护的技术使用者：长鑫存储技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12