[发明专利]半导体存储器件及其制作方法

权利要求书

1.一种半导体存储器件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

1)提供一半导体衬底，所述半导体衬底形成有源区、字线及字线隔离层，所述字线隔离层中具有位线接触沟槽，所述位线接触沟槽显露所述半导体衬底在所述字线之间的部位；

2)形成牺牲介质层于所述位线接触沟槽的底部及侧壁，并去除所述位线接触沟槽底部的所述牺牲介质层，以显露所述半导体衬底在所述字线之间的部位；

3)填充位线接触层于所述位线接触沟槽中，刻蚀所述位线接触层直至低于所述牺牲介质层的顶面，以形成凹槽；

4)去除所述牺牲介质层，以于所述位线接触层与所述字线隔离层之间形成侧壁沟槽；

5)采用沉积工艺形成导电材料层于所述侧壁沟槽内以及所述字线隔离层上，所述导电材料层位于所述侧壁沟槽内的部位有孔洞；以及

6)形成电极材料于所述导电材料层上，并图案化刻蚀所述电极材料及所述导电材料层，以形成间隔排列的多根位线电极并使所述位线接触层分离为多个位线接触。

2.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制作方法，其特征在于：步骤1)中，所述有源区呈断续带状分布形成于所述半导体衬底中，所述字线包括沟槽状的晶体管字线，所述晶体管字线间隔排列与所述有源区交叉，每个所述有源区对应交叉两条所述晶体管字线。

3.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制作方法，其特征在于：步骤1)中，所述位线接触沟槽更陷进所述半导体衬底一深度，以提高所述侧壁沟槽的深宽比。

4.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制作方法，其特征在于：步骤2)中，形成所述牺牲介质层的工艺包含原子层沉积工艺，所述牺牲介质层的材料包含二氧化硅；步骤4)中，去除所述牺牲介质层的工艺包含湿法腐蚀工艺。

5.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制作方法，其特征在于：步骤3)包括：

3-1)通过沉积工艺于所述位线接触沟槽中填充第一P型多晶硅层，直至所述第一P型多晶硅层填满所述位线接触沟槽；

3-2)通过沉积工艺于所述第一P型多晶硅层上形成第二P型多晶硅层，所述第二P型多晶硅层的P型元素的掺杂浓度低于所述第一P型多晶硅层的P型元素的掺杂浓度；

3-3)通过等离子体干法刻蚀工艺去除所述第二P型多晶硅层及所述第一P型多晶硅，以显露所述牺牲介质层；以及

3-4)通过等离子体干法刻蚀工艺进一步去除位于所述位线接触沟槽中的第一P型多晶硅层的一顶层，以形成所述凹槽。

6.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制作方法，其特征在于：步骤3)中，所述凹槽的深度介于1纳米～3纳米之间，位于所述凹槽下方的所述位线接触层的厚度介于15纳米～45纳米之间，所述位线接触层的宽度介于20纳米～50纳米之间。

7.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制作方法，其特征在于：于所述侧壁沟槽填充导电材料层并于所述导电材料层中形成孔洞的工艺包括等离子增强化学气相沉积工艺，所述导电材料层包括氮化钛层。

8.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制作方法，其特征在于：步骤4)中，所述侧壁沟槽的深宽比介于3～15之间。

9.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制作方法，其特征在于：所述侧壁沟槽的深度介于15纳米～45纳米之间，所述侧壁沟槽的宽度介于1纳米～5纳米之间。

10.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制作方法，其特征在于：所述导电材料层内所述孔洞的宽度与所述侧壁沟槽内的所述导电材料层的宽度的比值介于1:2～1:3之间。

11.根据权利要求1所述的半导体存储器件的制作方法，其特征在于：还包括步骤7)，沉积保护层于所述位线电极及所述导电材料层的侧壁及表面，以密封所述孔洞。