半导体结构的制作方法

专利检索2025-07-12  6


本技术涉及一种半导体结构,特别涉及一种包括分别设置在沟槽隔离上以及设置在有源区上的插塞结构的半导体结构。


背景技术:

1、动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)属于一种挥发性存储器,包括由多个存储单元(memory cell)构成的阵列区(array region)以及由控制电路构成的周边区(peripheral area)。各个存储单元是由一个晶体管(transistor)以及与所述晶体管电性连接的一个电容(capacitor)构成,由所述晶体管控制所述电容中的电荷的存储或释放,来达到存储资料的目的。控制电路通过横跨阵列区并且与各个存储单元电性连接的字线(word line,wl)与位线(bit line,bl),可定址至各个存储单元来控制各个存储单元的资料的存取。

2、为了获得更高集密度的芯片,存储单元的结构已朝向三维(three-dimensional)发展,例如采用埋入式字线连接(buried wordline)以及堆叠式电容(stacked capacitor)技术。堆叠式电容技术是指将存储单元的电容设置在衬底上方,并通过插塞结构及连接垫结构来实现与衬底中的晶体管在垂直方向上的电性连接,藉此节省电容所占用的衬底面积,还可方便地通过增加电容的电极板的高度来获得更大的电容量。然而,目前仍存在一些技术问题须进一步改善,例如周边区应力导致的结构缺陷问题。


技术实现思路

1、本实用新型目的之一在于提供一种半导体结构,其同时包括分别设置在周边区的沟槽隔离上以及设置在单元区的有源区上的插塞结构,且这两种插塞结构的组成都包括导电层,藉此可调节单元区和周边区之间的应力,改善由于应力变化所导致的结构缺陷。

2、本实用新型一实施例提供了一种半导体结构,包括衬底,所述衬底包括单元区和周边区,所述单元区包括有源区,所述周边区包括沟槽隔离。多个插塞结构和间隔物,交替设置在所述单元区和所述周边区上,其中所述插塞结构包括位于所述有源区上的第一插塞,以及位于所述沟槽隔离上的第二插塞。所述第一插塞由下而上包括第一导电层和第二导电层。所述第二插塞由下而上包括第一绝缘层和第三导电层。所述第三导电层的顶面与所述第二导电层的顶面齐平。所述第三导电层的底面低于所述第二导电层的底面。

3、本实用新型另一实施例提供了一种半导体结构,包括衬底,所述衬底包括单元区和周边区,所述单元区包括有源区,所述周边区包括沟槽隔离。多个插塞结构和间隔物,交替设置在所述单元区和所述周边区上,其中所述插塞结构包括位于所述有源区上的第一插塞,以及位于所述沟槽隔离上的第四插塞。所述第一插塞由下而上包括第一导电层和第二导电层,所述第四插塞由下而上包括第三绝缘层、第六导电层和第七导电层。所述第一导电层和所述第六导电层包括相同的半导体材料。所述第二导电层和所述第七导电层包括相同的金属材料。



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,所述第一导电层与所述有源区直接接触,所述第一绝缘层与所述沟槽隔离直接接触。

3.如权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述第一导电层包括半导体材料,所述第二导电层和所述第三导电层包括相同的金属材料。

4.如权利要求3所述的半导体结构,其特征在于,所述金属材料包括钨,所述半导体材料包括多晶硅。

5.如权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述第一导电层和所述第二导电层之间还包括金属硅化物层,所述第三导电层的所述底面低于所述金属硅化物层的底面。

6.如权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,还包括隔离侧壁,介于所述第二插塞的所述第三导电层和所述间隔物之间,并且与所述第一绝缘层形成u型结构。

7.如权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述插塞结构还包括:

8.如权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述第一绝缘层与所述第二绝缘层包括相同材料及相同厚度。

9.如权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述第一绝缘层与所述第二绝缘层为氧化硅-氮化硅-氧化硅复合层。

10.如权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,还包括连接层,位于所述插塞结构和所述间隔物上,所述连接层包括:

11.一种半导体结构,其特征在于,包括:

12.如权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,所述第一导电层与所述有源区直接接触,所述第三绝缘层与所述沟槽隔离直接接触。

13.如权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,所述金属材料包括钨,所述半导体材料包括多晶硅。

14.如权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,所述第一导电层和所述第二导电层之间以及所述第六导电层和所述第七导电层之间分别包括金属硅化物。

15.如权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,还包括:

16.如权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,所述插塞结构还包括:

17.如权利要求16所述的半导体结构,其特征在于,所述第三绝缘层与所述第二绝缘层包括相同材料及相同厚度。

18.如权利要求16所述的半导体结构,其特征在于,所述第三绝缘层与所述第二绝缘层为氧化硅-氮化硅-氧化硅复合层。

19.如权利要求16所述的半导体结构,其特征在于,还包括连接层,位于所述插塞结构和所述间隔物上,所述连接层包括:

20.如权利要求19所述的半导体结构,其特征在于,还包括:


技术总结
本技术公开了一种半导体结构,包括衬底,其包括单元区和周边区。单元区包括有源区。周边区包括沟槽隔离。多个插塞结构和间隔物交替设置在单元区和周边区上,并且包括位于有源区上的第一插塞,以及位于沟槽隔离上的第二插塞。第一插塞由下而上包括第一导电层和第二导电层。第二插塞由下而上包括第一绝缘层和第三导电层,其中第三导电层的顶面与第二导电层的顶面齐平,第三导电层的底面低于第二导电层的底面。

技术研发人员:何新悦
受保护的技术使用者:福建省晋华集成电路有限公司
技术研发日:20231113
技术公布日:2024/5/29
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