[发明专利]埋入式字线结构及其制作方法

说明书

本发明提供一种埋入式字线结构及其制备方法，该结构包括半导体衬底、字线沟槽、栅介质层、氧阻隔内衬层及漏电抑制层。字线金属填充于字线沟槽中，且字线金属的第二顶面低于所述有源区的第一顶面，以形成一容置槽于字线金属上方，氧阻隔内衬层覆盖于字线金属表面，且氧阻隔内衬层上方保留有容置空间，氧阻隔内衬层用以抑制氧渗入至字线金属而造成字线金属的氧化；漏电抑制层，填充于容置空间，漏电抑制层的介电常数低于所述氧阻隔内衬层。本发明通过在字线金属表面覆盖氧阻隔内衬层，能在随后的加热工艺其间，抑制氧渗入至字线金属而造成字线金属的氧化，从而能够增强字线金属的抗氧化能力并提高字线晶体管的可靠性。

技术领域

本发明属于集成电路制造领域，特别是涉及一种埋入式字线结构及其制作方法。

背景技术

动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，简称：DRAM)是计算机中常用的半导体存储器件，由许多重复的存储单元组成。每一个存储单元主要由一个晶体管与一个由晶体管所操控的电容器所构成，且存储单元会排列成阵列形式，每一个存储单元通过字线与位线彼此电性连接。随着电子产品日益朝向轻、薄、短、小发展，动态随机存取存储器组件的设计也必须符合高集成度、高密度的要求朝小型化发展的趋势发展，为提高动态随机存取存储器的积集度以加快组件的操作速度，以及符合消费者对于小型化电子装置的需求，近年来发展出埋入式栅极字线动态随机存取存储器，以满足上述种种需求。内埋式栅极可通过内埋式半导体补底中的栅极来实现可减少字线与位线间的寄生电容且可提高半导体器件的感测限度。

如图1所示，传统的一种半导体埋入式字线结构包括半导体衬底11、器件隔离层12以及内埋式字线13，其中，由器件隔离层12于半导体衬底11中限定有源区14；内埋式字线13包括，通过同时蚀刻有源区13和器件隔离层12而形成的字线沟槽15，形成于字线沟槽15底部及侧壁的栅极电介质层131，填充字线沟槽134的一部份的内埋式字线金属132，和形成在内埋式字线金属132上的层间电介质层133。

在图1所示的半导体埋入式字线结构中，层间电介质层133填充在内埋式字线金属132的上侧，目的以防止内埋式字线金属132在随后的加热工艺中被氧化且造成器件可靠性劣化。然而，层间电介质层133通常采用为氧化层，在诸如氧化工艺的随后加热工艺其间，在高温氧化气氛中进行氧化工艺时，氧容易渗入层间电介质层133和器件隔离层12并到达或进入内埋字线金属132，内埋式字线金属132被氧化，会使得内埋式字线金属132的电阻显著增加并且使得栅极电介质层131的可靠性劣化，导致包含内埋式字线金属132和栅极电介质层131的晶体管的可靠性劣化。

基于以上所述，提供一种可有效防止字线金属氧化，提高器件性能的埋入式字线结构及其制作方法实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种埋入式字线结构及其制作方法，用于解决现有技术中字线金属容易被氧化而导致器件性能恶化的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种埋入式字线结构的制作方法所述制作方法包括：1)提供一半导体衬底，所述半导体衬底中具有沟槽隔离结构，藉由所述沟槽隔离结构于所述半导体衬底隔离出若干个有源区；2)刻蚀形成若干个字线沟槽于所述半导体衬底中，所述字线沟槽延伸贯穿所述有源区的第一顶面；3)形成栅介质层于所述字线沟槽的底部及侧壁；4)填充字线金属于所述字线沟槽中，并回刻去除部分所述字线金属，使得回刻后所述字线金属的第二顶面低于所述有源区的第一顶面，以形成一容置槽于所述字线金属上方的所述字线沟槽中，所述容置槽由所述字线金属的第二顶面及位于所述字线沟槽侧壁的所述栅介质层围成；5)于所述容置槽中形成氧阻隔内衬层，所述氧阻隔内衬层实质覆盖所述字线金属的第二顶面并延伸覆盖所述栅介质层在所述字线沟槽侧壁的部分，所述氧阻隔内衬层上方保留有容置空间，所述氧阻隔内衬层用以抑制氧渗入至所述字线金属而造成所述字线金属的氧化；以及6)于所述容置空间内填充漏电抑制层，其中，所述漏电抑制层的介电常数低于所述氧阻隔内衬层。