專(zhuān)利名稱(chēng)：具有鑲嵌位線的半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法，更具體而言，涉及一種能夠減小位線與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞之間的電容的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
近來(lái)，隨著存儲(chǔ)器件的集成度增加，在形成具有層疊結(jié)構(gòu)的位線之后形成用于儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞(SNC)的自對(duì)準(zhǔn)接觸(SAC)可能是相當(dāng)困難的。在30nm級(jí)或30nm級(jí)以下的存儲(chǔ)器件中，隨著工藝余量以此方式減小，可能無(wú)法確保儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸孔的開(kāi)放面積進(jìn)而由此造成SAC故障。為了應(yīng)對(duì)這些特點(diǎn)，引入了鑲嵌(damascene)位線工藝，在鑲嵌位線工藝中先形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞再形成位線。具體而言，在鑲嵌位線工藝中，將兩個(gè)相鄰的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞形成為接合在一起，隨后通過(guò)鑲嵌工藝將彼此分開(kāi)。之后，形成位線以填充鑲嵌圖案的內(nèi)部。由于此工藝的緣故，與單獨(dú)地形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞的情況相比可以容易地執(zhí)行圖案化。此外，與用于隨后形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞的工藝相比，就SAC故障的發(fā)生而言具有優(yōu)勢(shì)。圖IA是說(shuō)明具有鑲嵌位線的現(xiàn)有半導(dǎo)體器件的剖面圖。參照?qǐng)D1A，在半導(dǎo)體襯底11中由隔離層12劃定多個(gè)有源區(qū)13。各個(gè)有源區(qū)13限定有位線接觸區(qū)和儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸區(qū)。儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞15A和15B形成在有源區(qū)13的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸區(qū)中。位線16形成在有源區(qū)13的位線接觸區(qū)中。位線16是通過(guò)被填充到相鄰的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞15A和15B(被稱(chēng)為鑲嵌圖案)之間所限定的空間中而形成的，因而用作鑲嵌位線。位線間隔件17形成在位線16的兩個(gè)側(cè)壁上和儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞15A和15B的兩個(gè)側(cè)壁上。而且，位線間隔件17形成在儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞15A和15B與位線16之間。附圖標(biāo)記14代表層間電介質(zhì)或絕緣層，附圖標(biāo)記18代表位線硬掩模層。在如上述構(gòu)建的現(xiàn)有半導(dǎo)體器件中，在位線16的臨界尺寸(CD)受到限制的情況下，應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足位線電阻(每單位單元的位線的薄層電阻)和總位線電容，而這二者相互具有權(quán)衡關(guān)系。然而，在20nm級(jí)或20nm級(jí)以下的半導(dǎo)體器件中，要同時(shí)獲得這兩個(gè)期望值可能是困難的。在上述結(jié)構(gòu)中，為了將相鄰的有源區(qū)13完全電隔離，位線16應(yīng)具有將儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞15A和15B完全分開(kāi)的深度。因此，當(dāng)形成用于位線16的鑲嵌圖案時(shí)，隔離層12的一部分也應(yīng)被刻蝕。就這點(diǎn)而言，如果位線16的臨界尺寸增加，則接觸電阻可能增加，因?yàn)橛性磪^(qū)13與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞15A和15B之間的接觸面積可能減小。因此，考慮重疊和⑶的變化，位線16的可保證的⑶可能進(jìn)一步減小。
圖IB是說(shuō)明在現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)臨界尺寸差異而定的位線電容與位線電阻之間的關(guān)系的曲線圖。圖IC是說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)中位線與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞之間的重疊區(qū)域的立體圖。在參照?qǐng)DIB說(shuō)明結(jié)構(gòu)方面時(shí)，如果位線16的臨界尺寸減小(⑶2XD1，見(jiàn)圖IB的①)，為了獲得預(yù)定水平的位線電阻BLks，應(yīng)增加位線16的高度(在回蝕后的最終位線高度)。然而，如果增 加最終位線高度，則儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞15B與位線16所彼此面對(duì)的區(qū)域(下文稱(chēng)為“重疊區(qū)域”)100(見(jiàn)圖1C)以相同的比率增加。結(jié)果，位線16與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞15之間的電容BLc可能增加(見(jiàn)圖IB的②)。在材料方面，需要發(fā)展具有低的特定電阻的材料作為形成位線16的金屬層，且需要具有低介電常數(shù)的材料用于位線間隔件17。就這點(diǎn)而言，即使將目前為止已發(fā)展出的低電阻氮化鈦層(TiN)、低電阻鎢層W和氧化物層應(yīng)用于間隔件，仍可能難以滿(mǎn)足上述兩個(gè)特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及一種能夠在沒(méi)有位線電阻損失的情況下減小位線與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞之間的電容的半導(dǎo)體器件及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)不例性實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括第一導(dǎo)電圖案，所述第一導(dǎo)電圖案彼此相鄰，并由包括第一溝槽和第二溝槽的溝槽隔離；第二導(dǎo)電圖案，所述第二導(dǎo)電圖案形成在所述第一溝槽中；以及絕緣圖案，所述絕緣圖案部分地填充所述第二導(dǎo)電圖案之下的所述第二溝槽，并形成在所述第一導(dǎo)電圖案與所述第二導(dǎo)電圖案之間。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括相鄰的多個(gè)插塞，所述相鄰的多個(gè)插塞由包括第一溝槽和第二溝槽的溝槽隔離；位線，所述位線形成在所述第一溝槽中；以及絕緣層，所述絕緣層部分地填充所述位線之下的所述第二溝槽，且形成在所述插塞與所述位線之間。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括隔離層，所述隔離層隔離相鄰的有源區(qū)；儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞，所述儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞形成在所述有源區(qū)之上且由包括第一溝槽和第二溝槽的溝槽隔離；絕緣層，所述絕緣層部分地填充所述第一溝槽且形成在所述儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞的側(cè)壁上；以及位線，所述位線部分地填充所述絕緣層之上的所述第二溝槽。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括隔離層，所述隔離層隔離相鄰的有源區(qū)；儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞，所述儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞形成在所述有源區(qū)之上且由第一溝槽和第二溝槽隔離，其中所述第二溝槽被限定在所述第一溝槽以下且具有朝所述第二溝槽的底部逐漸減小的臨界尺寸；絕緣層，所述絕緣層間隙填充所述第二溝槽且形成在所述儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞的側(cè)壁上；以及位線，所述位線部分地填充所述第一溝槽。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟在半導(dǎo)體襯底之上形成初步第一導(dǎo)電圖案；刻蝕所述初步第一導(dǎo)電圖案并由此形成由包括第一溝槽和第二溝槽的溝槽隔離的第一導(dǎo)電圖案，其中，所述第二溝槽被限定在所述第一溝槽之下，且具有比所述第一溝槽的臨界尺寸小的臨界尺寸；形成間隙填充所述第二溝槽且被設(shè)置在所述第一溝槽的側(cè)壁上的絕緣層；以及形成部分地填充所述第一溝槽的第二導(dǎo)電圖案。


圖IA是說(shuō)明具有鑲嵌位線的現(xiàn)有半導(dǎo)體器件的剖面圖。圖IB是說(shuō)明在現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)臨界尺寸差異而定的位線電容與位線電阻之間的關(guān)系的曲線圖。圖IC是說(shuō)明在現(xiàn)有技術(shù)中位線與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞之間的重疊區(qū)域的立體圖。圖2A是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖。圖2B是沿圖2A的線A-A’截取的剖面圖。圖2C是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的位線與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞之間的重 疊區(qū)域的立體圖。圖3A至3J是說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的方法的剖面圖。圖4是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的剖面圖。圖5是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以用不同的方式實(shí)施，并不應(yīng)當(dāng)解釋為限定為本文所列的實(shí)施例。另外，提供這些實(shí)施例是為了使本說(shuō)明書(shū)充分和完整，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在本說(shuō)明書(shū)中，相同的附圖標(biāo)記在本發(fā)明的不同附圖和實(shí)施例中表示相同的部分。附圖并非按比例繪制，并且在某些情況下為了清楚地示出實(shí)施例的特征，可能對(duì)比例進(jìn)行夸大處理。當(dāng)提及第一層在第二層“上”或在襯底“上”時(shí)，其不僅表示第一層直接形成在第二層或襯底上的情況，還表示在第一層與第二層或襯底之間存在第三層的情況。圖2A是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖，圖2B是沿圖2A的線A-A’截取的剖面圖。參照?qǐng)D2A和圖2B，隔離層22形成在半導(dǎo)體襯底21中。由隔離層22限定出有源區(qū)23。儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B形成在有源區(qū)23的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸區(qū)中。位線36形成在有源區(qū)23的位線接觸區(qū)中。儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B由位線36分開(kāi)。位線36以填充在鑲嵌圖案中的方式形成，所述鑲嵌圖案是通過(guò)刻蝕第一層間電介質(zhì)或絕緣層24、刻蝕停止層25和第二層間絕緣層26而形成的。因此，將位線36稱(chēng)為鑲嵌位線。初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞被鑲嵌圖案劃分成單獨(dú)的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B。用于劃分儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B的鑲嵌圖案具有由第一溝槽31和第二溝槽33構(gòu)成的兩階溝槽結(jié)構(gòu)。第二溝槽33的臨界尺寸小于第一溝槽31的臨界尺寸。位線36形成在第一溝槽31中，位線間隔件35填充在第二溝槽33中。位線硬掩模層37形成在位線36上。位線間隔件35形成在位線36與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B之間。位線間隔件35包括諸如氮化硅層的氮化物層。儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B包括多晶硅層。硬掩模層圖案30形成在儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B和第二層間絕緣層26上。圖2A中所示的附圖標(biāo)記BG代表掩埋柵。
如上所述，位線間隔件35沉積在儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B與位線36之間。即，位線間隔件35間隙填充第二溝槽33且形成在第一溝槽31的側(cè)壁上。圖2C是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的位線與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞之間的重疊區(qū)域的立體圖。參照?qǐng)D2C，因?yàn)槲痪€間隔件35填充在第二溝槽33中，因此重疊區(qū)域200減小，其中重疊區(qū)域200代表儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B與位線36彼此面對(duì)的區(qū)域。例如，因?yàn)槲痪€間隔件35填充在第二溝槽33中且位線36未沉積在第二溝槽33中，因此儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B與位線36之間的重疊區(qū)域200減小。結(jié)果，在本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中，即使位線36的臨界尺寸減小且位線36的 高度增加以保證位線電阻，但因?yàn)橛呻娊橘|(zhì)(絕緣)材料制成的位線間隔件35填充在第二溝槽33中且位線36未形成在第二溝槽33中，因此儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B與位線36之間的重疊區(qū)域200減小。因此，儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B與位線36之間的電容可以減小。再者，在本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中，因?yàn)槲痪€36只形成在第一溝槽31中且位線間隔件35填充在第二溝槽33中，因此即使位線36的臨界尺寸增大，儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B與有源區(qū)23之間的接觸面積也不會(huì)減小。例如，即使形成位線36的第一溝槽31的臨界尺寸增大，但因?yàn)榈谝粶喜?1的底部不會(huì)到達(dá)有源區(qū)23，因此儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B與有源區(qū)23之間的接觸面積也不會(huì)減小。圖3A至3J是說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的方法的剖面圖。參照?qǐng)D3A，在半導(dǎo)體襯底21中形成隔離層22。通過(guò)本領(lǐng)域中公知的淺溝槽隔離(STI)工乙來(lái)形成隔尚層22。由隔尚層22限定出有源區(qū)23。雖未不出，但在形成隔尚層22之后，可以執(zhí)行用于形成掩埋柵BG的工藝。因?yàn)樵谘刂€A-A’的剖面圖中未示出掩埋柵BG，因此可以如本領(lǐng)域中公知地那樣執(zhí)行用于形成掩埋柵BG的工藝。然后，在包括有源區(qū)23的半導(dǎo)體襯底21的表面上形成層間絕緣層。例如，層疊第一層間絕緣層24、刻蝕停止層25和第二層間絕緣層26作為層間絕緣層。第一層間絕緣層24和第二層間絕緣層26包括諸如硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)的氧化硅層。刻蝕停止層25包括氮化硅層?？涛g停止層25在后續(xù)的鑲嵌工藝中作為刻蝕停止件。雖未示出，但在形成層間絕緣層之前，可以將著落插塞(landing plug)形成為與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞和位線連接?？梢杂脤⒅洳迦纬蔀榕c隔離層22自對(duì)準(zhǔn)。著落插塞包括多晶硅層。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，可以在隔離層22之前形成著落插塞。例如，在形成用于著落插塞的導(dǎo)電層之后，通過(guò)經(jīng)由STI工藝刻蝕導(dǎo)電層來(lái)形成著落插塞。之后，通過(guò)利用著落插塞作為刻蝕阻擋層來(lái)刻蝕半導(dǎo)體襯底21而限定出溝槽，且形成隔離層22以填充溝槽。接著，在第二層間絕緣層26上形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸掩模27。利用光致抗蝕劑層形成儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸掩模27。然后，利用儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸掩模27作為刻蝕阻擋層來(lái)刻蝕第二層間絕緣層26、刻蝕停止層25和第一層間絕緣層24。結(jié)果，限定出雙儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸孔28，所述雙儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸孔28每個(gè)同時(shí)地將相鄰的有源區(qū)23開(kāi)放。由雙儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸孔28開(kāi)放的有源區(qū)23對(duì)應(yīng)于儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸區(qū)。有源區(qū)23具有島形，并包括與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞接觸的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸區(qū)以及與位線接觸的位線接觸區(qū)。另外，有源區(qū)23還包括處在儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸區(qū)與位線接觸區(qū)之間的柵區(qū)，在柵區(qū)中形成柵。作為用于掩埋柵的區(qū)域的柵區(qū)可以具有溝槽結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D3B，去除儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸掩模27。之后，以填充雙儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸孔28的方式形成初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29。為了形成初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29，在沉積多晶硅層之后，執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)或回蝕。因?yàn)槊總€(gè)初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29同時(shí)與兩個(gè)相鄰的有源區(qū)23連接，因此也將它們稱(chēng)為合并的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞(合并的SNC)。參照?qǐng)D3C，形成用于鑲嵌工藝的鑲嵌掩模30。鑲嵌掩模30是用于將初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29劃分成各個(gè)儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞并且形成用于形成位線的鑲嵌圖案的掩模。鑲嵌掩模30包括光致抗蝕劑層圖案或硬掩模層圖案。下文中，將鑲嵌掩模30稱(chēng)為硬掩模層圖案30。硬掩模層圖案30包括諸如氮化硅層的氮化物層?！だ糜惭谀訄D案30作為刻蝕阻擋層來(lái)執(zhí)行鑲嵌工藝。鑲嵌工藝包括用于限定出第一溝槽的第一次刻蝕工藝、用于限定出第二溝槽的第二次刻蝕工藝、以及用于刻蝕層間絕緣層的第三次刻蝕工藝。第一次刻蝕工藝是用于同時(shí)刻蝕初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞和層間絕緣層的工藝，第二次刻蝕工藝是用于進(jìn)一步刻蝕初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞的工藝。在第一次刻蝕工藝與第二次刻蝕工藝之間執(zhí)行犧牲間隔件工藝?；氐綀D3C，通過(guò)第一次刻蝕工藝來(lái)刻蝕初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29并限定出第一溝槽31。在第一次刻蝕工藝中，初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29并未被完全劃分，而是被部分地刻蝕。因此，初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29保留在第一溝槽31的底部。當(dāng)執(zhí)行第一次刻蝕工藝時(shí)，層間絕緣層也被部分地刻蝕。例如，層間絕緣層的第二層間絕緣層26被刻蝕，且刻蝕在刻蝕停止層25處停止。即使在形成層間絕緣層時(shí)不使用用于執(zhí)行刻蝕停止功能的氮化物層，也可以控制第一溝槽31的深度。參照?qǐng)D3D，在第一溝槽31的兩個(gè)側(cè)壁上形成犧牲間隔件32。犧牲間隔件32包括氧化物層。為了形成犧牲間隔件32，當(dāng)在整個(gè)表面上沉積氧化物層之后，執(zhí)行回蝕工藝。然后，執(zhí)行第二次刻蝕工藝。即，利用犧牲間隔件32作為刻蝕阻擋層來(lái)刻蝕位于第一溝槽31之下的初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29。據(jù)此，以將初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29劃分為各自獨(dú)立的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B的方式定義出第二溝槽33。 參照?qǐng)D3E，去除犧牲間隔件32。通過(guò)上述的一系列工藝，形成了包括第一溝槽31和第二溝槽33的第一鑲嵌圖案201。第一鑲嵌圖案201將初步儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29劃分成獨(dú)立的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B。相鄰的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B的彼此面對(duì)的側(cè)壁具有由第一溝槽31和第二溝槽33限定的階梯狀。第二鑲嵌圖案202形成在位線接觸區(qū)。第一鑲嵌圖案201和第二鑲嵌圖案202以線狀連接。參照?qǐng)D3F，執(zhí)行第三次刻蝕工藝。例如，刻蝕在第二鑲嵌圖案202之下的層間絕緣層。第三次刻蝕工藝對(duì)刻蝕停止層25和第一層間絕緣層24進(jìn)行刻蝕。據(jù)此，第二鑲嵌圖案202暴露出有源區(qū)23的要被位線接觸的位線接觸區(qū)34。當(dāng)執(zhí)行第三次刻蝕工藝時(shí)，隔離層22可以被部分地凹陷到第一鑲嵌圖案201之下。如從上述所能容易看出的，具有兩級(jí)溝槽結(jié)構(gòu)的第一鑲嵌圖案201形成在儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A與29B之間。具有單級(jí)溝槽結(jié)構(gòu)的第二鑲嵌圖案202形成在要形成位線的區(qū)域中。兩級(jí)溝槽的臨界尺寸可以通過(guò)控制犧牲間隔件32的厚度來(lái)控制，且可以縮小兩級(jí)溝槽的臨界尺寸，只要隨后能容易地將間隔件絕緣層填充到第一鑲嵌圖案201中即可。參照?qǐng)D3G，在包括第一鑲嵌圖案201和第二鑲嵌圖案202的整個(gè)表面上形成間隔件絕緣層35。間隔件絕緣層35包括諸如氮化硅層的絕緣層。另外，可以使用氧化硅層作為間隔件絕緣層35。再者，間隔件絕緣層35可以包括氧化硅層與氮化硅層的組合，即，它們的雙層疊層或三層疊層。將間隔件絕緣層35形成到至少間隙填充第二溝槽33的厚度。使用間隔件絕緣層35作為位線間隔件。
參照?qǐng)D3H，通過(guò)選擇性去除間隔件絕緣層35，使有源區(qū)23的要被位線接觸的表面暴露。S卩，暴露出位線接觸區(qū)34。為了暴露出位線接觸區(qū)34，可以使用位線接觸掩模(未示出)。因?yàn)橐源朔绞奖┞冻鑫痪€接觸區(qū)34，間隔件絕緣層35保留在第一鑲嵌圖案201的側(cè)壁和底部上，并且僅保留在第二鑲嵌圖案202的側(cè)壁上。換言之，間隔件絕緣層35仍間隙填充第一鑲嵌圖案201的第二溝槽33。間隔件絕緣層35用作位線間隔件。下文中，將間隔件絕緣層35稱(chēng)為位線間隔件35。參照?qǐng)D31，將位線36形成為部分地填充形成有位線間隔件35的第一鑲嵌圖案201和第二鑲嵌圖案202。在形成位線36時(shí)，在整個(gè)表面上形成導(dǎo)電層以填充第一鑲嵌圖案201和第二鑲嵌圖案202。然后，通過(guò)單獨(dú)的工藝諸如CMP使導(dǎo)電層保留在第一鑲嵌圖案201和第二鑲嵌圖案202中。接著，使導(dǎo)電層凹陷預(yù)定的深度。在使導(dǎo)電層凹陷時(shí)，可以使用回蝕工藝。位線36包括阻擋層和位線金屬層。可以利用諸如鎢的金屬來(lái)形成位線金屬層。阻擋層包括氮化鈦層。在形成阻擋層之前，可以執(zhí)行離子注入工藝和硅化工藝。離子注入工藝是用于減小接觸電阻的工藝，硅化工藝是用于形成歐姆接觸的工藝。參照?qǐng)D3J，在包括位線36的整個(gè)表面上形成位線硬掩模層37。位線硬掩模層37包括諸如氮化硅層的氮化物層。由位線硬掩模層37間隙填充第一溝槽在位線36之上的開(kāi)放部。接著，將位線硬掩模層37平坦化。以暴露硬掩模層圖案30的表面為目標(biāo)執(zhí)行位線硬掩模層37的平坦化。平坦化使用CMP工藝。通過(guò)這樣的平坦化，位線硬掩模層37只保留在位線36上。圖4是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的剖面圖。參照?qǐng)D4，根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體器件與第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件相似，除了在形成間隔件絕緣層35時(shí)第二溝槽33未被完全地間隙填充，利用另外的間隙填充絕緣層38間隙填充第二溝槽33以外。以與第一實(shí)施例相同的方式來(lái)執(zhí)行除了用于形成所述另外的間隙填充絕緣層38的工藝以外的其它工藝。所述另外的間隙填充絕緣層38包括氧化物層或氮化物層。圖5是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的剖面圖。參照?qǐng)D5，根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體器件與第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件相似，除了在形成間隔件絕緣層35之前用間隙填充絕緣層39對(duì)第二溝槽33間隙填充以外。以與第一實(shí)施例相同的方式來(lái)執(zhí)行除了形成間隙填充絕緣層39的工藝以外的其它工藝。間隙填充絕緣層39包括氧化物層或氮化物層。根據(jù)第二示例性實(shí)施例和第三示例性實(shí)施例，間隙填充絕緣層38或39填充在第二溝槽33中，且位線36不沉積在第二溝槽33中。結(jié)果，儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B與位線36彼此面對(duì)的重疊區(qū)域減小。因此，即使隨著位線36的臨界尺寸減小而增加位線36的高度以保證位線電阻，儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B與位線36之間的電容也可以減小。此外，因?yàn)槲痪€36只形成在第一溝槽31中且間隙填充絕緣層38或39填充在第二溝槽33中，因此即使位線36的臨界尺寸增加，儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B與有源區(qū)23之間的接觸面積也不會(huì)減小。例如，即使形成有位線36的第一溝槽31的臨界尺寸增加，但 因?yàn)榈谝粶喜?1的底部不會(huì)到達(dá)有源區(qū)23，因此儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞29A和29B與有源區(qū)23之間的接觸面積不會(huì)減小。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，因?yàn)榻^緣層間隙填充在兩級(jí)溝槽的下溝槽中且位線與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞之間的面積減小，因此可以在沒(méi)有位線電阻損失的情況下顯著地減小位線與儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞之間的電容。此外，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，因?yàn)閮?chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞的下部之間的間隙可以減小，因此可以使儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞與有源區(qū)之間的接觸面積最大化，由此可以有效地降低因儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞的電阻所造成的半導(dǎo)體器件故障的發(fā)生。雖然已結(jié)合具體的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的主旨和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括 第一導(dǎo)電圖案，所述第一導(dǎo)電圖案彼此相鄰，并由包括第一溝槽和第二溝槽的溝槽隔離； 第二導(dǎo)電圖案，所述第二導(dǎo)電圖案形成在所述第一溝槽中；以及 絕緣圖案，所述絕緣圖案填充所述第二導(dǎo)電圖案之下的所述第二溝槽，并形成在所述第一導(dǎo)電圖案與所述第二導(dǎo)電圖案之間。
2.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二溝槽被限定在所述第一溝槽之下，并具有比所述第一溝槽的臨界尺寸小的臨界尺寸。
3.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二溝槽被限定在所述第一溝槽之下，并具有朝所述第二溝槽的底部逐漸減小的臨界尺寸。
4.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述絕緣圖案包括形成在所述第二導(dǎo)電圖案之下的第一絕緣圖案，以及形成在所述第一導(dǎo)電圖案與所述第二導(dǎo)電圖案之間的第二絕緣圖案，并且 所述第一絕緣圖案具有比所述第二導(dǎo)電圖案小的臨界尺寸。
5.如權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述絕緣圖案包括形成在所述溝槽的底部和側(cè)壁上的第一絕緣圖案，以及形成在所述第二導(dǎo)電圖案與所述第一絕緣圖案之間的第二絕緣圖案。
6.—種半導(dǎo)體器件,包括 相鄰的多個(gè)插塞，所述相鄰的多個(gè)插塞由包括第一溝槽和第二溝槽的溝槽隔離； 位線，所述位線形成在所述第一溝槽中；以及 絕緣層，所述絕緣層填充所述位線之下的所述第二溝槽，且形成在所述插塞與所述位線之間。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二溝槽被限定在所述第一溝槽之下，并且具有比所述第一溝槽的臨界尺寸小的臨界尺寸。
8.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二溝槽被限定在所述第一溝槽之下，并具有朝所述第二溝槽的底部逐漸減小的臨界尺寸。
9.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述絕緣層包括形成在所述溝槽的底部和側(cè)壁上的第一絕緣層，以及形成在所述位線與所述第一絕緣層之間的第二絕緣層。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一絕緣層包括氮化物層，所述第二絕緣層包括氧化物層。
11.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，還包括將相鄰的有源區(qū)隔離的隔離層。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述相鄰的插塞包括形成在所述有源區(qū)之上且由所述溝槽隔離的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞。
13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述位線填充所述絕緣層之上的所述第一溝槽。
14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二溝槽被限定在所述第一溝槽之下，并具有比所述第一溝槽的臨界尺寸小的臨界尺寸。
15.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二溝槽被限定在所述第一溝槽之下，并具有朝所述第二溝槽的底部逐漸減小的臨界尺寸。
16.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述絕緣層包括形成在所述溝槽的底部和側(cè)壁上的第一絕緣層，以及形成在所述位線與所述第一絕緣層之間的第二絕緣層。
17.—種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括以下步驟 在半導(dǎo)體襯底之上形成初步第一導(dǎo)電圖案； 刻蝕所述初步第一導(dǎo)電圖案并由此形成由包括第一溝槽和第二溝槽的溝槽隔離的第一導(dǎo)電圖案，其中，所述第二溝槽被限定在所述第一溝槽之下，且具有比所述第一溝槽的臨界尺寸小的臨界尺寸； 形成間隙填充所述第二溝槽且被設(shè)置在所述第一溝槽的側(cè)壁上的絕緣層；以及 形成填充所述第一溝槽的第二導(dǎo)電圖案。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，包括所述第一溝槽和所述第二溝槽的所述溝槽通過(guò)以下步驟來(lái)限定 通過(guò)刻蝕所述初步第一導(dǎo)電圖案來(lái)限定第一溝槽； 在所述第一溝槽的側(cè)壁上形成犧牲層；以及 通過(guò)利用所述犧牲層作為阻擋層來(lái)刻蝕所述初步第一導(dǎo)電圖案而限定第二溝槽，以將所述初步第一導(dǎo)電圖案劃分成所述第一導(dǎo)電圖案。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述第一導(dǎo)電圖案包括儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸插塞，所述第二導(dǎo)電圖案包括位線。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成所述初步第一導(dǎo)電圖案的步驟包括形成將所述半導(dǎo)體襯底的相鄰的有源區(qū)隔離的隔離層；并且其中，所述第二溝槽包括通過(guò)刻蝕所述隔離層所限定的第三溝槽。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，所述半導(dǎo)體器件包括第一導(dǎo)電圖案，所述第一導(dǎo)電圖案彼此相鄰，并由包括第一溝槽和第二溝槽的溝槽隔離；第二導(dǎo)電圖案，所述第二導(dǎo)電圖案形成在所述第一溝槽中；以及絕緣圖案，所述絕緣圖案部分地填充所述第二導(dǎo)電圖案之下的所述第二溝槽，并形成在所述第一導(dǎo)電圖案與所述第二導(dǎo)電圖案之間。
文檔編號(hào)H01L27/105GK102969317SQ201210115760
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者廉勝振, 郭魯正, 樸昌憲, 黃善煥 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司