CN111463208B - 存储器及其形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种存储器及其形成方法，多个节点接触结构形成在衬底上，且节点接触结构中形成有气隙，节点接触结构通过开口电性隔离，开口和所述气隙连通，绝缘层至少填充所述开口。本发明中，开口和气隙连通，绝缘层至少填充开口，如此一来，气隙可以保留部分，以降低节点接触结构之间的寄生电容，防止存储器的数据保持特性劣化，进而出现误动作的问题；并且，不必为了避免节点接触结构中出现空洞而提高制备节点接触结构的要求，拓宽了制备所述节点接触结构的工艺窗口；并且，即使绝缘层完全填充了气隙，所述气隙中的绝缘层也可以起到隔离相邻所述节点接触结构的作用，不会对存储器的性能产生不良影响。

Description

存储器及其形成方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其是一种存储器及其形成方法。

背景技术

存储器，例如动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)，其通常具有存储单元阵列，所述存储单元阵列中包括多个呈阵列式排布的存储单元。所述存储器还具有多条位线结构，每一位线结构分别与相应的存储单元电性连接，并且所述存储器还包括电容结构，所述电容结构用于存储代表存储信息的电荷，以及所述存储单元可通过一节点接触结构电性连接所述电容结构，从而实现各个存储单元的存储功能。

随着器件尺寸的微缩，电容结构的横向上(与衬底的表面平行的水平方向上) 的截面面积减小。为了补偿减小的面积，电容结构的纵向上(与衬底的表面垂直的高度方向上)的长度增加，由此，可以确保电容结构具有足够大的电容值电容结构。同时，用于电性连接电容结构的节点接触结构的高度增大，会导致形成节点接触结构的难度更高，并且，相邻的节点接触结构之间的距离缩短，导致寄生电容的增大，会导致电容结构的数据保持特性劣化，出现误动作(malfunction) 等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种存储器及其形成方法，以解决相邻的节点接触结构之间寄生电容较大的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种存储器，包括：

衬底；

多个节点接触结构，从所述衬底上向上延伸，所述节点接触结构中形成有气隙；

多个开口，位于相邻的节点接触结构之间以电性隔离所述节点接触结构，并且，所述开口与所述气隙连通；以及，

绝缘层，至少填充所述开口。

可选的，所述绝缘层遮盖所述气隙与所述开口的连通处；或者，所述绝缘层填充部分所述气隙。

可选的，所述绝缘层完全填充所述气隙。

可选的，所述节点接触结构形成有第一气隙和第二气隙，所述第一气隙的底部高于所述第二气隙的顶部，所述开口至少与所述第一气隙连通。

可选的，所述开口的底部低于所述第一气隙的底部且高于所述第二气隙的顶部。

可选的，还包括：

隔离柱，沿第一方向延伸且位于所述衬底和所述开口之间；

位线结构，沿第二方向延伸且位于所述衬底和所述开口之间；以及，

所述节点接触结构位于所述隔离柱及所述位线结构限定出的节点接触窗中，在垂直于高度方向上，所述隔离柱与所述开口的位置以及所述位线结构与所述开口的位置均具有偏移。

可选的，以所述开口的底部的高度位置为界限将所述节点接触结构分为上节点接触部和下节点接触部，在垂直于高度方向上，所述上节点接触部的最大宽度尺寸大于所述下节点接触部的最大宽度尺寸。

本发明还提供了一种存储器的形成方法，包括：

提供衬底；

形成多个节点接触结构于所述衬底上，所述节点接触结构从所述衬底上向上延伸，且所述节点接触结构中形成有气隙；

形成多个开口于相邻的节点接触结构之间，所述开口电性隔离所述节点接触结构，并且，所述开口与所述气隙连通；以及，

形成绝缘层于所述开口中，所述绝缘层至少填充所述开口。

可选的，形成绝缘层于所述开口中时，所述绝缘层遮盖所述气隙与所述开口的连通处；或者，所述绝缘层填充部分所述气隙。

可选的，形成绝缘层于所述开口中时，所述绝缘层完全填充所述气隙。

可选的，所述节点接触结构形成有第一气隙和第二气隙，所述第一气隙的底部高于所述第二气隙的顶部，所述开口至少与所述第一气隙连通。

可选的，所述开口的底部低于所述第一气隙的底部且高于所述第二气隙的顶部。

可选的，形成所述节点接触结构的同时形成所述开口，形成所述节点接触结构以及所述开口的步骤包括：

形成导电材料层于所述衬底上，所述导电材料层中具有若干所述气隙；以及，

刻蚀所述导电材料层以形成多个所述开口，所述开口连通所述气隙，且所述开口将剩余的所述导电材料层间隔出多个所述节点接触结构。

可选的，所述衬底上形成有若干沿第一方向延伸的隔离柱及若干沿第二方向延伸的位线结构，所述隔离柱及所述位线结构限定出节点接触窗，所述导电材料层填充所述节点接触窗并延伸覆盖所述位线结构及所述隔离柱的顶部，并且所述气隙位于填充所述节点接触窗中的导电材料层中；以及，

在刻蚀所述导电材料层、隔离柱及位线结构的部分顶部以形成所述开口，并且，在垂直于高度方向上，所述隔离柱与所述开口的位置以及所述位线结构与所述开口的位置均具有偏移，使得所述开口与所述气隙连通。

在本发明提供的存储器及其形成方法中，多个节点接触结构形成在衬底上，且所述节点接触结构中形成有气隙，所述节点接触结构通过开口电性隔离，所述开口和所述气隙连通，绝缘层至少填充所述开口。本发明中，所述开口和所述气隙连通，所述绝缘层至少填充所述开口，如此一来，所述气隙可以保留部分，以降低节点接触结构之间的寄生电容，防止存储器的数据保持特性劣化，进而出现误动作的问题；并且，不必为了避免节点接触结构中出现空洞而提高制备所述节点接触结构的工艺要求，拓宽了制备所述节点接触结构的工艺窗口；并且，即使所述绝缘层完全填充了气隙，所述气隙中的绝缘层也可以起到隔离相邻所述节点接触结构的作用，不会对所述存储器的性能产生不良影响。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的存储器的形成方法的流程图；

图2a～图2d为本发明实施例一提供的存储器的形成方法形成的结构示意图；

图2e为本发明实施例一提供的存储器的简化版图，其中图2a～图2d是图 2e中的结构沿a-a’和/或b-b’方向上的剖面示意图；

图3为本发明实施例二提供的存储器的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的存储器的结构示意图；

图5为本发明实施例四提供的存储器的结构示意图；

其中，附图标记为：

100-衬底；AA-有源区；STI-沟槽隔离结构；300-隔离柱；500-隔离层；510- 隔离材料层；600-节点接触窗；800、810、820-气隙；900-开口；910-绝缘层；

WL-字线结构；200a-栅氧化层；200b-栅导电层；200c-栅绝缘层；

BL-位线结构；400a-第一位线导电层；400b-第二位线导电层；400c-第三位线导电层；400d-位线遮蔽层；400e-隔离侧墙；

SC-节点接触结构；700a-第一导电材料层；700b-第二导电材料层；700c-导电接触层；

X1-上节点接触部的最大宽度尺寸；

X2-下节点接触部的最大宽度尺寸。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

图2d为本实施例中的存储器的部分结构示意图，图2e为图2d中的存储器的简化版图，其中图2d为图2e中的存储器在a-a’和b-b’方向上的剖面示意图。

如图2d和图2e所示，所述存储器包括：衬底100以及形成在所述衬底100 内的字线结构WL。其中，所述衬底100中形成有多个沿第三预定方向(Z方向) 延伸的有源区AA和沟槽隔离结构STI，沟槽隔离结构STI分隔相邻的有源区 AA。其中，多个所述有源区AA呈阵列式排布，并通过所述沟槽隔离结构STI 使各个有源区AA之间相互独立，避免有源区AA之间相互干扰。

进一步的，所述衬底100中还形成有字线沟槽，所述字线沟槽即用于容纳所述字线结构WL。具体的，所述字线沟槽沿着第一预定方向(X方向)延伸，以穿过相应的有源区AA和沟槽隔离结构STI，以及所述字线沟槽中具有位于所述沟槽隔离结构STI中的部分以及位于所述有源区AA中的部分。

本实施例中，位于所述沟槽隔离结构STI中的字线沟槽的开口尺寸大于位于所述有源区AA中的字线沟槽的开口尺寸。进一步的，位于所述沟槽隔离结构STI中的字线沟槽的底部位置也更低于位于所述有源区AA中的字线沟槽的底部位置。

如上所述，所述字线沟槽穿过对应的有源区AA和沟槽隔离结构STI，因此所述字线结构WL也相应的穿过有源区AA和沟槽隔离结构STI。本实施例中，所述字线结构WL在沟槽隔离结构STI中的底部位置低于所述字线结构WL在有源区AA中的底部位置，以及所述字线结构WL的顶部位置位于同一高度位置。所述字线结构WL形成在字线沟槽中，所以可以形成埋入在有源区AA中以具有弯曲结构的沟道区域。因而，与线形沟道区域相比，弯曲的沟道区域能够具有相对较大的长度，可以改善晶体管的短沟道效应。

继续参考图2d和图2e所示，所述字线结构WL包括栅介质层200a、栅导电层200b及栅绝缘层200c，其中，所述栅介质层200a覆盖所述字线沟槽的内壁，所述栅导电层200b位于所述栅介质层200a上并填充部分深度的所述字线沟槽，所述栅绝缘层200c位于所述栅导电层200b上并填充所述字线沟槽的剩余深度。

进一步的，所述有源区AA例如用于构成存储晶体管，在所述有源区AA中还可形成有源漏区，所述源漏区包括第一源/漏区和第二源/漏区，所述第一源/ 漏区和所述第二源/漏区分别位于所述字线结构WL的两侧，以共同构成所述存储晶体管。可以理解的是，所述第一源/漏区和第二源/漏区的底部更低于所述栅导电层200b的顶部，使得所述第一源/漏区和第二源/漏区与所述栅导电层200b 之间具有交叠的区域。

继续参考图2d和图2e所示，多条位线结构BL形成在所述衬底100上，且沿着第二预定方向(Y方向)延伸以穿过相应的有源区AA。参考图2d所示，所述位线结构BL中包括依次堆叠设置的第一位线导电层400a、第二位线导电层400b和第三位线导电层400c。其中，第一位线导电层400a的材质例如包括掺杂的多晶硅，所述第二位线导电层400b的材质例如包括氮化钛，所述第三位线导电层400c的材质例如包括钨。

进一步的，所述位线结构BL还可包括位线遮蔽层400d和隔离侧墙400e。其中，所述位线遮蔽层400d形成在依次堆叠的位线导电层的上方，以及所述隔离侧墙400e至少覆盖所述依次堆叠的位线导电层的侧壁和所述位线遮蔽层400d 的侧壁。

所述位线结构BL具有位于所述沟槽隔离结构STI上的部分以及位于有源区 AA中的部分。也即是说，所述位线结构BL的一部分位于所述衬底100上，且处于所述沟槽隔离结构STI的正上方；所述位线结构BL的另一部分从所述衬底 100上延伸至所述有源区AA中，并且位于相邻的字线结构WL之间。

继续参考图2d和图2e所示，多条隔离柱300形成在所述衬底100上且沿第一预定方向延伸，每个所述隔离柱300位于所述字线结构WL的正上方。

所述隔离柱300与所述位线结构BL界定出节点接触窗600，所述节点接触窗600用于容纳节点接触结构SC。例如，所述隔离柱300和所述位线结构BL 的延伸方向可以相互垂直(第一预定方向和第二预定方向相互垂直)，以使所述隔离柱300和所述位线结构BL相交以围绕出所述节点接触窗600。

其中，至少部分所述节点接触窗600的底部还可以进一步延伸至衬底100 中。界定出的多个节点接触窗600在第一预定方向和第二预定方向上均对齐排布，所述多个节点接触窗600例如呈阵列式排布以构成节点接触窗阵列。此时，即可以认为，多个节点接触窗600在第一预定方向和第二预定方向上均呈多排排布。

继续参考图2e所示，所述节点接触结构SC填充所述节点接触窗600并相应的呈多排排布，以及所述节点接触结构SC即与相应的有源区AA电性连接。

接着参考图2d所示，所述存储器还包括隔离层500，所述隔离层500覆盖所述位线结构BL的顶表面，本实施例中，所述隔离层500即相应的覆盖在所述位线结构BL的位线遮蔽层400d上。如上所述，相邻的位线结构BL用于界定出节点接触窗600，此时可以认为，利用位线结构BL上方的所述隔离层500可进一步增大节点接触窗600的高度。

继续参考图2d所示，所述节点接触结构SC填充所述节点接触窗600，本实施例中，所述多个节点接触结构SC可相应的呈现为阵列式排布以构成节点接触结构阵列。进一步的，各个节点接触结构SC的顶部位置还进一步高出于所述节点接触窗600的顶部位置。

继续参考图2d所示，所述节点接触结构SC包括导电接触层700c，所述导电接触层700c填充所述节点接触窗600的部分深度，以和所述有源区AA电性连接。进一步的，所述节点接触结构SC还包括电性传导层，所述电性传导层即填充所述节点接触窗，并形成在所述导电接触层700c上，以和所述导电接触层 700c电性连接。本实施例中，电性传导材料层包括第一导电层700a和第二导电层700b，所述第二导电层700b覆盖所述节点接触窗600的内壁，所述第一导电层700a填充所述节点接触窗600并向上延伸至高于所述节点接触窗600。

进一步地，相邻的所述节点接触结构SC通过开口900隔开。本实施例中，一部分所述开口900是从与所述节点接触结构SC的顶部齐平的位置延伸至所述位线结构BL顶部的隔离层500中(并切除了部分所述隔离层500)；以及，另一部分所述开口900是从与所述节点接触结构SC的顶部齐平的位置延伸至所述隔离柱300中(并切除了部分所述隔离柱300)，这样一来，相邻的所述节点接触结构SC即可被所述开口900隔开。

继续参考图2d所示，本实施例中，所述开口900位于所述位线结构BL以及所述隔离柱300上。但是在垂直于高度方向上，所述开口900的底部低于所述隔离层 500以及所述隔离柱300；并且，所述开口900与所述位线结构BL的位置并未正对，而是相对于所述位线结构BL往右偏移一定的距离；相应的，所述开口900与所述隔离柱300的位置并未正对，而是相对于所述隔离柱300往右偏移一定的距离。如此一来，所述开口900的平面形状并非是阵列分布的，而是呈蜂巢状，从而可以节省面积，缩小器件尺寸。当然，在其他实施例中，在垂直于高度方向上，所述开口900与所述位线结构BL的位置以及所述开口 900与所述隔离柱300的位置也可以正对，本发明不作限制。

应理解，所述开口900的底部至少需要高于所述隔离层500的底部，以使所述隔离层500至少将所述位线结构BL覆盖住，从而防止所述位线结构BL被诸如外界的水汽或信号干扰。

本实施例中，所述节点接触结构SC包括上节点接触部和下节点接触部，所述上节点接触部位于所述开口900底部的高度位置的上方，所述下节点接触部位于所述开口900的底部的高度位置的下方。也可以理解为，以所述开口900 的底部的高度位置为界限将所述节点接触结构SC分为上节点接触部和下节点接触部，在垂直于高度方向上，所述上节点接触部的最大宽度尺寸X1大于所述下节点接触部的最大宽度尺寸X2，所述上节点接触部的宽度尺寸较大，所以可以降低所述节点接触结构SC的制造难度。

请继续参阅图2d所示，每个所述节点接触结构SC中均形成有气隙800，本实施例中，所述气隙800位于所述节点接触窗600的开口区域。并且，所述气隙800位于所述节点接触窗600的中心线附近。也就是说，所述气隙800并未处于靠近所述节点接触窗600侧壁的区域，使得所述开口900在相对所述隔离柱300以及所述位线结构BL向右偏移一定距离的情况下，所述开口900可以与所述气隙800连通。

当然，本发明中的气隙800不限于位于所述节点接触窗600的中心线附近，其也可以位于靠近所述节点接触窗600侧壁的区域，如此一来，当所述开口900 与所述隔离柱300以及所述开口900与所述位线结构BL均正对的情况下，也可以保证所述开口900与所述气隙800连通。

应理解，所述节点接触结构SC中的气隙800的尺寸和形状可以相同或者不同均可，本发明不作限制；所述气隙800也不限于是位于所述节点接触窗600 的开口区域，也可以形成在所述节点接触窗600内。

本实施例中，一部分所述开口900的底部低于所述气隙800的底部，一部分所述开口900的底部高于所述气隙800的底部。当然，在其他实施例中，所述开口900的底部也可以与所述气隙800的底部的高度相等，本发明不作限制，

继续参考图2d所示，每个所述开口900中形成有绝缘层910，所述绝缘层 910完全填充所述开口900，使得相邻的节点接触结构SC被所述绝缘层910电性隔离。本实施例中，所述绝缘层910的材质为氧化硅，作为可选实施例，所述绝缘层910的材质还可以是氮化物、掺杂碳的氮化物(例如掺杂碳的氮化硅)、碳化物(例如碳化硅)或其他氧化物(例如氧化钽、氧化钛)等，本发明不作限制。

进一步地，所述绝缘层910可以是单个膜层，也可以是至少两个膜层组合而成的复合结构膜，例如是氧化物和氮化物的复合结构膜层，本发明不作限制。

请继续参考图2d所示，本实施例中，所述绝缘层910遮盖所述气隙800与所述开口900的连通处，也就是说，所述绝缘层910仅填充在所述开口900内而未进入所述气隙800中，相当于将所述气隙800与所述开口的连通处遮挡从而将所述气隙800封闭。可以理解的是，所述气隙800被封闭后，所述气隙800 是位于所述绝缘层910以及所述节点接触结构SC之间的，不会影响节点接触结构SC的导电性能；同时，相邻的节点接触结构SC之间也具有一个气隙800，由于气隙800较绝缘层910具有较低的介电常数，可以减少相邻的节点接触结构SC之间的寄生电容，防止存储器的数据保持特性劣化，进而出现误动作的问题。

下面结合附图1和图2a～图2e对本实施例中形成如上所述的存储器的方法进行详细说明。其中，图1为本发明实施例中的存储器的形成方法的流程示意图，图2a～图2e为本发明实施例中的存储器在其制备过程中形成的结构的示意图。

如图1所示，所述存储器的形成方法包括：

步骤S100：提供衬底；

步骤S200：形成多个节点接触结构于所述衬底上，所述节点接触结构从所述衬底上向上延伸，且所述节点接触结构中形成有气隙；

步骤S300：形成多个开口于相邻的节点接触结构之间，所述开口电性隔离所述节点接触结构，并且，所述开口与所述气隙连通；以及，

步骤S400：形成绝缘层于所述开口中，所述绝缘层至少填充所述开口。

具体的，首先参考图2a所示，执行步骤S100，提供一衬底100，所述衬底 100中形成有沟槽隔离结构STI，并由所述沟槽隔离结构STI界定出多个沿第三预定方向延伸的有源区AA。

接着继续参考图2a所示，形成字线结构WL在所述衬底100中，所述字线结构WL沿第一预定方向延伸，并穿过相应的有源区AA和沟槽隔离结构STI。进一步的，位于所述有源区AA中的字线结构WL的横向宽度(在垂直于高度方向上的宽度尺寸)小于位于所述沟槽隔离结构STI中的字线结构WL的横向宽度；位于所述有源区AA中的字线结构WL的底部低于位于所述沟槽隔离结构STI中的字线结构WL的底部。

形成所述字线结构WL的步骤可以如下：

形成字线沟槽(未示出)在所述衬底100中且所述字线沟槽沿第一预定方向延伸；

形成栅介质层200a在所述衬底100上，所述栅介质层200a覆盖所述字线沟槽的内壁，所述栅介质层200a可以作为隔离字线和有源区AA的绝缘层；

接着形成栅导电层200b在所述字线沟槽中，所述栅导电层200b是一具有导电性的膜层，例如多晶硅或者钨等。所述栅导电层200b填充部分深度的字线沟槽；具体的，例如可通过回刻蚀工艺降低所述栅导电层200b在字线沟槽中的高度，以使所述栅导电层200b的顶表面低于所述衬底100的上表面。这样一来，所述字线沟槽的下部被所述栅导电层200b填满，所述字线沟槽的上部仍处于空置状态；

形成栅绝缘层200c在所述栅导电层200b上，所述栅绝缘层200c覆盖所述栅导电层200b并完全填充所述字线沟槽，所述栅介质层200a、栅导电层200b 及栅绝缘层200c共同构成所述字线结构WL。

需要说明的是，虽然本实施例的附图中未示出衬底100表面上的掩模层，然而应当认识到，在刻蚀所述衬底100以形成所述字线沟槽的过程中，所述衬底100的表面上通常都会形成有掩模层，以避免衬底100中非对应沟槽的区域被刻蚀。

继续参考图2a所示，所述存储器的形成方法还包括：形成源漏区在所述衬底100中，所述源漏区的侧缘边界延伸至字线沟槽靠近顶部开口的侧壁，并且所述源漏区的底部边界低于所述栅导电层200b的顶部位置，以使所述源漏区和所述栅导电层200b之间具有相互正对的交叠区域，并且在所述交叠区域中，所述栅导电层200b和所述源漏区之间利用所述栅介质层200a相互分隔。

具体的，所述源漏区包括第一源/漏区S/D1和第二源/漏区S/D2，所述第一源/漏区S/D1和所述第二源/漏区S/D2分别位于所述字线结构WL的两侧。本实施例中，所述第一源/漏区S/D1的侧缘边界还延伸至所述沟槽隔离结构STI的侧壁。

需要说明的是，本实施例中，是在形成所述字线沟槽并形成字线结构WL 之后，再制备所述源漏区。然而，在其他实施例中，也可以优先形成所述源漏区，接着再依次制备字线沟槽和字线结构WL，此处不做限制。

请参阅图2a所示，形成多条隔离柱300以及多条位线结构BL在所述衬底 100上，所述隔离柱300以及位线结构BL均沿第二预定方向延伸，由所述多条隔离柱300以及多条位线结构BL界定出多个节点接触窗600在所述衬底100上，以及所述多个节点接触窗600在第一预定方向和第二预定方向上均对齐排布且呈多排。

进一步，所述隔离柱300位于所述字线结构WL上，且在高度方向上，所述隔离柱300的位置与所述字线结构WL正对；而所述位线结构BL则与所述字线结构WL垂直相交。

具体的，在形成位线结构BL时，需要先形成位线沟槽，由于所述位线沟槽在后续步骤中形成位线结构BL，所以所述位线沟槽需要沿着第二预定方向延伸。所述位线沟槽的一部分部分延伸至所述衬底100的有源区AA中并位于所述有源区AA中的两个字线结构WL之间，另一部分位于所述浅沟槽隔离结构STI 上方。

然后在所述位线沟槽中形成位线结构BL。所述位线结构BL包括依次堆叠设置的三层导电材料层。基于此，即可使所形成的位线结构BL包括第一位线导电层400a、第二位线导电层400b和第三位线导电层400c。进一步的，所述位线结构BL还包括位线遮蔽层400d，所述位线遮蔽层400d可以为图形化的膜层并形成在所述三层导电材料层的上方。可选的方案中，例如是利用所述图形化的位线遮蔽层400d对其下方的导电材料层依次进行图形化过程。本实施例中，所述位线结构BL的形成方法还包括：形成隔离侧墙400e在所述第一位线导电层 400a、第二位线导电层400b、第三位线导电层400c和位线遮蔽层400d的侧壁上。

请继续参阅图2a所示，本实施例中，所述多条隔离柱300的顶表面齐平，并且，所述隔离柱300的顶表面高于所述位线结构BL的顶表面，因此形成隔离材料层510在所述位线结构BL上，使得所述位线结构BL与所述隔离柱300的顶表面齐平。所述隔离材料层510和其下方的位线结构BL以及多条隔离柱300 构成多条分隔线，并利用所述分隔线界定出节点接触窗阵列。具体的实施例中，所述隔离材料层510和其下方的位线结构BL构成第一分隔线，所述第一分隔线顺应所述位线的延伸方向例如沿着第二预定方向延伸，以及所述隔离柱300构成第二分隔线，所述第二分隔线例如沿着第一预定方向延伸，以和所述第一分隔线相交，进而界定出所述节点接触窗阵列。

请参阅图2b所示，执行步骤S200，进一步的，在界定出所述节点接触窗阵列之后，还包括进一步刻蚀节点接触窗600的底部的所述衬底100，以使至少部分节点接触窗600的底部进一步延伸至衬底100的有源区中，以使后续形成的节点接触结构与有源区AA具有更好的电连接效果。

请继续参阅图2b所示，执行步骤S200和步骤S300，在所述衬底100上形成导电材料层700，所述导电材料层700填充所述节点接触窗600并延伸覆盖所述位线结构BL及所述隔离柱300的顶部。所述导电材料层700用于形成节点接触结构，其材质可包括含硅的导电材料例如非晶硅、多晶硅及其他诸如金属导电材料的导电材料。举例来说，所述导电材料层700的下部可为含硅的导电材料，而所述导电材料层700的上部可为电阻率较低的金属导电材料例如钨等，但并不以此为限。此外，所述导电材料层700的下部与上部之间可视需要形成一金属硅化物层，用以降低含硅的导电材料与金属导电材料之间的接触阻抗，但并不以此为限。

请继续参阅图2b所示，具体而言，形成电性传导层(本实施例中，电性传导层包括第一导电层700a和第二导电层700b)，所述电性传导材料层填充部分节点接触窗，并且还延伸至覆盖所述隔离材料层510的顶部以及所述隔离柱300 的顶部。

可选的方案中，在形成所述电性传导层之前，还包括：形成导电接触层700c 在所述节点接触窗中。即，本实施例中，在形成电性传导层时，电性传导层是形成在导电接触层700c上，以及所述导电接触层700c和所述电性传导层用于构成导电材料层700。

形成导电接触层700c的方法包括：填充导电接触层700c在至少部分的节点接触窗600中。本实施例中，所述导电接触层700c填充在所述节点接触窗600 中，以和暴露于节点接触窗600中的有源区电性连接。

继续参考图2b所示，在形成所述导电接触层700c之后，形成电性传导层。本实施例中，所述电性传导材料层的形成方法可具体包括如下步骤。

第一步骤，形成第二导电层700b，所述第二导电层700b覆盖所述节点接触窗600的侧壁和所述导电接触层700c的顶部。

第二步骤，形成第一导电层700a，所述第一导电层700a填充所述节点接触窗600，并且还覆盖所述隔离材料层510的顶表面。本实施例中，所述第一导电层700a为平坦化膜层。

应理解，由于器件尺寸的微缩，所述节点接触窗600的深宽比在增大，在形成所述第一导电层700a时，对工艺的要求非常高才能避免所述第一导电层 700a中出现气隙，进而避免气隙影响所述后续形成的节点接触结构的导电性能。而本实施例中，对形成所述第一导电层700a的工艺要求并不严格，所述第一导电层700a中形成有气隙也无妨。本实施例中，所述第一导电层700a对应所述节点接触窗600的部分均形成有气隙800，所述气隙800位于所述节点接触窗600 的开口区域，但是本申请中的气隙800并不会影响节点接触结构的导电性能，这将在下文中阐述。

请参阅如图2b和图2c，刻蚀所述导电材料层700(具体是刻蚀第一导电层 700a)、所述位线结构BL顶部的隔离材料层510的部分高度以及所述隔离柱300 的部分高度以形成多个开口900，所述开口900对应于所述位线结构BL以及所述隔离柱300。如图3所示，所述开口900将剩余的所述导电材料层700间隔开，剩余的所述导电材料层700可以构成多个所述节点接触结构SC，每个所述节点接触结构SC之间通过所述开口900电性隔离。

继续参考图2c所示，由于所述隔离材料层510被刻蚀了部分高度，剩余的隔离材料层510形成隔离层500。通过进一步刻蚀相邻的电性传导层之间的隔离材料层510和隔离柱300，如此，即可有效去除相邻的电性传导层之间的导电材料，以确保相邻的电性传导层之间相互隔离。

请继续参阅图2c，本实施例中，在垂直于高度方向上(也即衬底100的厚度方向)，所述位线结构BL与所述开口900的位置具有偏移(向右偏移)，所述隔离柱300与所述开口900的位置具有偏移(向右偏移)，从而使得所述开口900 的工艺窗口拓宽，且有利于节省面积。同时，由于所述开口900的偏移，使得形成所述开口900时，容易刻蚀到所述气隙800，使得所述开口900与所述气隙 800呈连通状态。

当然，作为可选实施例，在垂直于高度方向上，所述位线结构BL与所述开口900的位置可以正对，所述隔离柱300与所述开口900的位置也可以正对，本发明不作限制。

请参阅图2d，形成绝缘层910于所述开口900中。本实施例中，所述绝缘层910的形成方法例如包括：首先，沉积绝缘材料层，所述绝缘材料层填充所述开口900并覆盖所述节点接触结构SC的顶部；接着，执行回刻蚀工艺，以去除所述绝缘材料层中覆盖所述节点接触结构SC的顶部的部分以及高出于所述节点接触结构SC的部分。

请继续参阅图2d，本实施例中，所述绝缘层910仅填充所述开口900，并未进入所述气隙800中。如此一来，所述气隙800与所述开口900的连通处被所述绝缘层910遮盖从而重新封闭所述气隙。进一步地，所述气隙800位于相邻的所述节点接触结构SC之间，可以降低相邻的节点接触结构SC之间的寄生电容，并且，所述气隙800也并非位于所述节点接触结构SC中，不会对所述节点接触结构SC的导电性产生不良影响。

实施例二

图3为本实施例中的存储器的部分结构示意图。如图3所示，与实施例一的区别在于，本实施例中，所述绝缘层910填充所述开口900且完全填充所述气隙800。

具体的，请参阅图3，所述绝缘层910填充所述开口900后，还从所述气隙 800与所述开口900的连通处往所述气隙800内延伸，直至填充所述气隙800。可以理解的是，此时，所述气隙800中也填充了绝缘材料，所述开口900和所述气隙800共同隔离相邻的节点接触结构SC。本实施例中，虽然所述气隙800 无法降低相邻的节点接触结构SC之间的寄生电容，但是不会对所述节点接触结构SC的导电性产生不良影响。

请继续参阅图3，进一步地，形成本实施例中的存储器的方法可以与实施例一中形成所述存储器的方法相同。区别仅在于，当形成所述绝缘层910时，通过控制制备所述绝缘层910的工艺参数使得所述绝缘层910中能够较好的进入所述气隙800中，并完全填充所述气隙800。例如，改用填沟槽能力较好的沉积工艺形成所述绝缘层910，或者减慢制备绝缘层910的沉积工艺的速度，使得绝缘层910能够同时填充所述开口900及所述气隙800。

实施例三

图4为本实施例中的存储器的部分结构示意图。如图4所示，与实施例一和实施例二的区别在于，本实施例中，所述绝缘层910填充所述开口900以及部分所述气隙800。

具体的，请参阅图4，所述绝缘层910填充所述开口900后，还从所述气隙 800与所述开口900的连通处往所述气隙800内延伸，直至填充部分所述气隙 800。此时，所述气隙800虽部分被所述绝缘层填充，但仍然能够保留部分，从而起到降低相邻的节点接触结构SC之间的寄生电容的作用，并且不会对所述节点接触结构SC的导电性产生不良影响。

具体的，所述绝缘层910例如可以填充所述气隙800的内壁，所述气隙800 的中央区域未被填充；或者，所述绝缘层910可以从所述气隙800进入所述气隙后，填充所述气隙800的上部，所述气隙800的下部未被填充；或者，所述绝缘层910还可以将所述气隙800分隔为独立的两个气孔。当然，本实施例不限于以上的三种填充方式，所述绝缘层910可以以任何可能的方式填充部分所述气隙800。

请继续参阅图4，进一步地，形成本实施例中的存储器的方法可以与实施例一中形成所述存储器的方法相同。区别仅在于，当形成所述绝缘层910时，通过控制制备所述绝缘层910的工艺参数使得所述绝缘层910中能够进入所述气隙800中，并填充部分所述气隙800。例如，改用填沟槽能力较好的沉积工艺形成所述绝缘层910，使得所述绝缘层910能够进入所述气隙800中，然后加快制备绝缘层910的沉积工艺的速度，使得所述绝缘层910能够快速收口，由于所述气隙800与所述开口900的连通处尺寸较小，所述绝缘层910在填充部分所述气隙800后即会封住所述气隙800与所述开口900的连通处，从而不会完全填满所述气隙800。或者还可以改用填沟槽能力较好的沉积工艺形成所述绝缘层910，使得所述绝缘层910能够进入所述气隙800中，然后降低制备所述绝缘层 910的沉积工艺的速度，当所述绝缘层910填充部分所述气隙800之后，立即停止反应，使得所述气隙800没有被完成填充。

实施例四

图5为本实施例中的存储器的部分结构示意图。如图5所示，与实施例一、实施例二和实施例三的区别在于，本实施例中，所述节点接触结构SC中形成有第一气隙810和第二气隙820，所述第一气隙810的底部高于所述第二气隙820 的顶部，所述开口900至少与所述第一气隙810连通。

具体的，所述第一气隙810和第二气隙820形成于所述第一导电层700a中，其中，所述第一气隙810位于所述节点接触窗600的开口处，而所述第二气隙 820位于所述节点接触窗600内。也就是说，所述第一导电层700a可以是两步形成的，或者是包括若干膜层的复合结构膜，当所述节点接触窗600的深宽比较大时，所述第一导电层700a难以较好的填充所述节点接触窗600，从而在所述第一导电层700a中会形成沿高度方向分布的第一气隙810和第二气隙820。

本实施例中，所述开口900仅与所述第一气隙810连通，并且，部分所述开口900的底部低于所述第一气隙810的底部且高于所述第二气隙820的顶部，部分所述开口900的底部高于所述第一气隙810的底部。

但应理解，本发明中的所述开口900不限于仅与所述第一气隙810连通，在所述开口900的底部不低于所述位线结构BL的顶部的情况下(保证所述位线结构BL不受外界侵扰)，所述开口900还可以与所述第一气隙810及所述第二气隙820均连通。所述开口900的底部还可以均低于所述第一气隙810的底部且高于所述第二气隙820的顶部，或者均高于所述第一气隙810的底部，本发明不作限制。

请继续参阅图5，进一步地，形成本实施例中的存储器的方法可以与实施例一中形成所述存储器的方法相同。区别仅在于，在所述节点接触窗600内形成所述第一导电层700a时，所述第一导电层700a位于所述节点接触窗600内的部分中形成有第二气隙820，位于所述节点接触窗600开口的部分中形成有第一气隙810，而所述开口900是否与所述第二气隙820连通则取决于所述第二气隙820的高度位置。

综上，在本发明实施例提供的存储器及其形成方法中，多个节点接触结构形成在衬底上，且所述节点接触结构中形成有气隙，所述节点接触结构通过开口电性隔离，所述开口和所述气隙连通，绝缘层至少填充所述开口。本发明中，所述开口和所述气隙连通，所述绝缘层至少填充所述开口，如此一来，所述气隙可以保留部分，以降低节点接触结构之间的寄生电容，防止存储器的数据保持特性劣化，进而出现误动作的问题；并且，不必为了避免节点接触结构中出现空洞而提高制备所述节点接触结构的要求，拓宽了制备所述节点接触结构的工艺窗口；并且，即使所述绝缘层完全填充了气隙，所述气隙中的绝缘层也可以起到隔离相邻所述节点接触结构的作用，不会对所述存储器的性能产生不良影响。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

此外还应该认识到，此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例，而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此外，本发明实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种存储器，其特征在于，包括：

衬底；

多个节点接触结构，从所述衬底上向上延伸，所述节点接触结构中形成有气隙，所述气隙位于所述节点接触结构的中心线的附近区域；

多个开口，位于相邻的节点接触结构之间以电性隔离所述节点接触结构，并且，所述开口与所述气隙连通；以及，

绝缘层，至少填充所述开口。

2.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述绝缘层遮盖所述气隙与所述开口的连通处；或者，所述绝缘层填充部分所述气隙。

3.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，所述绝缘层完全填充所述气隙。

4.如权利要求1-3中任一项所述的存储器，其特征在于，所述节点接触结构形成有第一气隙和第二气隙，所述第一气隙的底部高于所述第二气隙的顶部，所述开口至少与所述第一气隙连通。

5.如权利要求4所述的存储器，其特征在于，所述开口的底部低于所述第一气隙的底部且高于所述第二气隙的顶部。

6.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，还包括：

隔离柱，沿第一方向延伸且位于所述衬底和所述开口之间；

位线结构，沿第二方向延伸且位于所述衬底和所述开口之间；

所述节点接触结构位于所述隔离柱及所述位线结构限定出的节点接触窗中，在垂直于高度方向上，所述隔离柱与所述开口的位置以及所述位线结构与所述开口的位置均具有偏移。

7.如权利要求1所述的存储器，其特征在于，以所述开口的底部的高度位置为界限将所述节点接触结构分为上节点接触部和下节点接触部，在垂直于高度方向上，所述上节点接触部的最大宽度尺寸大于所述下节点接触部的最大宽度尺寸。

8.一种存储器的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

形成多个节点接触结构于所述衬底上，所述节点接触结构从所述衬底上向上延伸，且所述节点接触结构中形成有气隙；

形成多个开口于相邻的节点接触结构之间，所述开口电性隔离所述节点接触结构，并且，所述开口与所述气隙连通；以及，

形成绝缘层于所述开口中，所述绝缘层至少填充所述开口。

9.如权利要求8所述的存储器的形成方法，其特征在于，形成绝缘层于所述开口中时，所述绝缘层遮盖所述气隙与所述开口的连通处；或者，所述绝缘层填充部分所述气隙。

10.如权利要求8所述的存储器的形成方法，其特征在于，形成绝缘层于所述开口中时，所述绝缘层完全填充所述气隙。

11.如权利要求8-10中任一项所述的存储器的形成方法，其特征在于，所述节点接触结构形成有第一气隙和第二气隙，所述第一气隙的底部高于所述第二气隙的顶部，所述开口至少与所述第一气隙连通。

12.如权利要求11所述的存储器的形成方法，其特征在于，所述开口的底部低于所述第一气隙的底部且高于所述第二气隙的顶部。

13.如权利要求8所述的存储器的形成方法，其特征在于，形成所述节点接触结构的同时形成所述开口，形成所述节点接触结构以及所述开口的步骤包括：

形成导电材料层于所述衬底上，所述导电材料层中具有若干所述气隙；以及，

刻蚀所述导电材料层以形成多个所述开口，所述开口连通所述气隙，且所述开口将剩余的所述导电材料层间隔出多个所述节点接触结构。

14.如权利要求13所述的存储器的形成方法，其特征在于，所述衬底上形成有若干沿第一方向延伸的隔离柱及若干沿第二方向延伸的位线结构，所述隔离柱及所述位线结构限定出节点接触窗，所述导电材料层填充所述节点接触窗并延伸覆盖所述位线结构及所述隔离柱的顶部，并且所述气隙位于填充所述节点接触窗中的导电材料层中；以及，

在刻蚀所述导电材料层、隔离柱及位线结构的部分顶部以形成所述开口，并且，在垂直于高度方向上，所述隔离柱与所述开口的位置以及所述位线结构与所述开口的位置均具有偏移，使得所述开口与所述气隙连通。

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