半导体结构及其形成方法与流程

文档序号:40244124发布日期:2024-12-11 12:33阅读:58来源:国知局
技术简介:
本专利针对半导体存储器集成度提升导致的位线短路和对准偏差问题,提出通过刻蚀掩膜工艺形成位线结构与接触垫,并设计不同宽度的位线隔离部(第一隔离部宽度大于第二隔离部)。该方案通过优化隔离结构布局,提升位线接触垫有效面积和对准精度,避免线路短路,从而增强半导体结构的可靠性。
关键词:位线隔离结构,可靠性提升

本公开实施例涉及半导体,尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。


背景技术:

1、随着电子工业的发展和用户的需求,电子设备已经被设计成具有小尺寸和高性能。因此,在电子设备中使用的存储器也要求高度集成和具有高性能。

2、为了提高存储器的集成度,半导体结构的图案线宽逐渐减小。然而,半导体结构的集成密度增加可能导致半导体结构的可靠性恶化。此外,随着电子工业高度发展,对高度可靠的半导体结构的需求日益增长。因此,正在进行许多研究以实现高度可靠的半导体结构。


技术实现思路

1、根据本公开实施例的第一方面,提供一种半导体结构的形成方法,包括:提供衬底,衬底包括依次邻接的存储区域和边界区域,存储区域包括阵列区域和虚设区域;在衬底上形成初始导电层;图形化存储区域的初始导电层以形成多个初始位线结构,保留边界区域的初始导电层以形成初始位线接触层,多个初始位线结构沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排布;形成设有多个第一开口的刻蚀掩膜,多个第一开口暴露虚设区域的部分初始位线结构和边界区域的部分初始位线接触层;以刻蚀掩膜为掩膜图形化初始位线结构和初始位线接触层,以形成多个位线结构和多个位线接触垫;形成位线隔离结构,位线隔离结构包括位于位线结构之间的第一隔离部以及位线接触垫之间的第二隔离部,第一隔离部的第一宽度大于第二隔离部的第二宽度。

2、在一些实施例中,衬底还包括外围区域,图形化存储区域的初始导电层以形成多个初始位线结构时,还包括:图形化外围区域的初始导电层以形成外围栅极;图形化存储区域的初始导电层以形成多个初始位线结构之后,还包括:在外围栅极的侧壁形成外围栅极保护层,在初始位线结构的侧壁形成位线保护层。

3、在一些实施例中,刻蚀掩膜还设有第二开口,第二开口暴露外围区域的部分外围栅极,以刻蚀掩膜为掩膜图形化初始位线结构和初始位线接触层时,还包括:以刻蚀掩膜为掩膜图形化外围栅极,以形成两个相对的外围子栅极,两个相对的外围子栅极的排布方向为外围栅极的延伸方向。

4、在一些实施例中,图形化存储区域的初始导电层以形成多个初始位线结构之后,还包括:形成外围掩膜,外围掩膜覆盖虚设区域、边界区域和外围区域;以外围掩膜为掩膜,去除位于阵列区域的衬底上的位线保护层,以暴露出阵列区域的衬底;去除外围掩膜,并在多个初始位线结构之间填充初始接触层。

5、在一些实施例中,还包括:图形化初始接触层,以形成沿第一方向间隔排布的节点接触层,相邻的节点接触层之间具有节点间隔槽;在节点间隔槽中填充节点隔离结构。

6、在一些实施例中,还包括:去除部分节点接触层,以形成节点接触结构;在边界区域和外围区域形成插塞槽;同时形成位于节点接触结构上方的接触焊盘结构、位于边界区域的插塞槽中的位线垫接触结构和位于外围区域的插塞槽中的外围接触结构。

7、在一些实施例中,多个初始位线结构包括沿第二方向交替排布的第一初始位线结构和第二初始位线结构;虚设区域包括分别位于阵列区域沿第一方向两侧的第一虚设区域和第二虚设区域;第一开口暴露第一初始位线结构位于第一虚设区域的部分,且第一开口还暴露第二初始位线结构位于第二虚设区域的部分;多个位线结构沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排布,多个位线结构包括沿第二方向交替排布的第一位线和第二位线,第一位线由第一初始位线结构位于阵列区域和第二虚设区域的部分形成,第二位线由第二初始位线结构位于阵列区域和第一虚设区域的部分形成。

8、根据本公开实施例的第二方面,提供一种半导体结构,包括:衬底,衬底包括依次邻接的存储区域和边界区域,存储区域包括阵列区域和虚设区域;位于存储区域的多个位线结构,多个位线结构沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排布,多个位线结构包括沿第二方向交替排布的第一位线和第二位线;位于边界区域的多个位线接触垫,多个位线接触垫沿第二方向间隔排布,第二位线延伸至虚设区域且与位线接触垫一一对应连接;位于虚设区域和边界区域的位线隔离结构,位线隔离结构包括位于第二位线之间的第一隔离部以及位线接触垫之间的第二隔离部,第一隔离部的第一宽度大于第二隔离部的第二宽度。

9、在一些实施例中,虚设区域包括分别位于阵列区域沿第一方向两侧的第一虚设区域和第二虚设区域,边界区域包括分别位于存储区域沿第一方向两侧的第一边界区域和第二边界区域;第一位线延伸至第二虚设区域且与位于第二边界区域的位线接触垫一一对应连接;第二位线延伸至第一虚设区域且与位于第一边界区域的位线接触垫一一对应连接。

10、在一些实施例中,衬底还包括外围区域,半导体结构还包括:位于外围区域的两个相对的外围子栅极;位于两个相对的外围子栅极的相对的第一侧壁之间的栅极隔离结构,栅极隔离结构与位线隔离结构材料相同;位于两个相对的外围子栅极的第二侧壁的外围栅极保护层,第二侧壁与第一侧壁相邻,外围栅极保护层与栅极隔离结构的材料不同。

11、在一些实施例中,第一隔离部的第一宽度等于相邻第二位线之间的间距。

12、在一些实施例中,第二隔离部的第二宽度等于位线结构的位线宽度。

13、在一些实施例中,半导体结构还包括:位于阵列区域的多个节点接触结构,多个节点接触结构沿第一方向和第二方向阵列排布。

14、在一些实施例中,位于阵列区域的节点接触结构嵌入于衬底中且与衬底中的阵列有源区接触;位于虚设区域的第二隔离部位于衬底上,且与衬底的顶面平齐。

15、本公开实施例中,采用刻蚀掩膜图形化工艺得到位线结构和位线接触垫,以形成位于虚设区域和边界区域的位线隔离结构,且位线隔离结构具有位于位线结构之间的第一隔离部和位于位线接触垫之间的第二隔离部,第一隔离部的第一宽度大于第二隔离部的第二宽度,提高了位线接触垫的有效面积,使得能够提升位线接触垫和位线垫接触结构的对准度,且能避免对准偏差导致的位位线垫接触结构和虚设区域中非对应结构的线路短路,从而提升了半导体结构的可靠性。



技术特征:

1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述衬底还包括外围区域,图形化存储区域的初始导电层以形成多个初始位线结构时,还包括:图形化外围区域的初始导电层以形成外围栅极;

3.根据权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述刻蚀掩膜还设有第二开口,所述第二开口暴露所述外围区域的部分外围栅极,以所述刻蚀掩膜为掩膜图形化所述初始位线结构和所述初始位线接触层时,还包括:

4.根据权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,图形化存储区域的初始导电层以形成多个初始位线结构之后,还包括:

5.根据权利要求4所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,还包括:图形化所述初始接触层,以形成沿所述第一方向间隔排布的节点接触层,相邻的所述节点接触层之间具有节点间隔槽;在所述节点间隔槽中填充节点隔离结构。

6.根据权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,还包括:

7.根据权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述多个初始位线结构包括沿第二方向交替排布的第一初始位线结构和第二初始位线结构;所述虚设区域包括分别位于所述阵列区域沿第一方向两侧的第一虚设区域和第二虚设区域;

8.一种半导体结构,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的半导体结构,其特征在于,所述虚设区域包括分别位于所述阵列区域沿第一方向两侧的第一虚设区域和第二虚设区域,所述边界区域包括分别位于所述存储区域沿第一方向两侧的第一边界区域和第二边界区域;

10.根据权利要求8所述的半导体结构,其特征在于,所述衬底还包括外围区域,所述半导体结构还包括:

11.根据权利要求8所述的半导体结构,其特征在于,所述第一隔离部的第一宽度等于相邻第二位线之间的间距。

12.根据权利要求8所述的半导体结构,其特征在于,所述第二隔离部的第二宽度等于所述位线结构的位线宽度。

13.根据权利要求8所述的半导体结构,其特征在于,所述半导体结构还包括:

14.根据权利要求13所述的半导体结构,其特征在于,位于所述阵列区域的节点接触结构嵌入于所述衬底中且与所述衬底中的阵列有源区接触;


技术总结
一种半导体结构及其形成方法,该半导体结构的形成方法包括:提供衬底,衬底包括依次邻接的存储区域和边界区域;在衬底上形成初始导电层;图形化初始导电层以形成多个初始位线结构和初始位线接触层,多个初始位线结构沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排布;形成设有多个第一开口的刻蚀掩膜;以刻蚀掩膜为掩膜图形化初始位线结构和初始位线接触层,以形成多个位线结构和多个位线接触垫;形成位线隔离结构,位线隔离结构包括位于位线结构之间的第一隔离部以及位线接触垫之间的第二隔离部,第一隔离部的第一宽度大于第二隔离部的第二宽度。上述半导体结构的形成方法可以提高半导体结构的可靠性。

技术研发人员:曹堪宇,高王荣,王凌翔
受保护的技术使用者:长鑫科技集团股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/10
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!