CN106711145B - 半导体装置及其形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体装置及其形成方法。此半导体装置包括半导体基板。此半导体基板上包括第一绝缘材料层及多条位线位于第一绝缘材料层中，其中多条位线彼此平行且沿着第一方向延伸。此半导体装置亦包括第二绝缘材料条状结构横跨位线，形成于第一绝缘材料层中且沿着垂直于第一方向的第二方向延伸。此半导体装置亦包括两列接触窗沟槽，分别形成于第二绝缘材料条状结构两侧。此两列接触窗沟槽是垂直于上述位线且被上述位线分隔成为多个接触窗。上述接触窗在第一方向上的两侧壁分别邻接于第一绝缘材料层及第二绝缘材料条状结构。通过实施本发明，可改善产品良品率，有利于降低生产成本并简化工艺复杂度。

Description

半导体装置及其形成方法

技术领域

本发明是有关于一种半导体记忆装置及其形成方法，且特别是有关于一种接触窗及其形成方法。

背景技术

动态随机存取存储器(dynamic random access memory,DRAM)主要是由一个电容器和一个晶体管组成。随着电子产品日渐小型化的趋势，对于存储器装置亦有逐渐小型化的需求。

对已知动态随机存取存储器而言，接触窗的底部与主动区接触的面积越大，重刷新时间(refresh time)越短，有利于提升装置反应速度。然而，接触窗底部与主动区接触的面积越大，接触窗顶部的间距就越小，如此一来将导致相邻接触窗的短路，将不利于装置体积的小型化。因此，仍有需要对动态随机存取存储器进行改良，以使其具有更小的临界尺寸及更快的反应速度。

发明内容

本发明的一实施例是提供一种半导体装置，包括：半导体基板，其中此半导体基板上包括第一绝缘材料层及多条位线位于第一绝缘材料层中，其中位线彼此平行且沿着第一方向延伸；第二绝缘材料条状结构横跨上述位线，形成于第一绝缘材料层中且沿着垂直于第一方向的第二方向延伸；两列接触窗沟槽，分别形成于第二绝缘材料条状结构两侧，其中接触窗沟槽是垂直于上述位线且被位线分隔成为多个接触窗，且其中接触窗在第一方向上的两侧壁分别邻接于第一绝缘材料层及第二绝缘材料条状结构。

本发明的另一实施例是提供一种半导体装置的形成方法，包括：提供半导体基板，其中半导体基板上包括第一绝缘材料层及多条位线位于第一绝缘材料层中，其中位线彼此平行且沿着第一方向延伸；沉积第二绝缘材料，以形成第二绝缘材料层于第一绝缘材料层上；形成牺牲层于第二绝缘材料层上；形成穿过上述牺牲层、第二绝缘材料层及第一绝缘材料层的沟槽，其中此沟槽沿着垂直于第一方向的第二方向延伸且横跨上述位线；沉积第二绝缘材料于沟槽中，以形成第二绝缘材料条状结构于第一绝缘材料层中；进行刻蚀工艺穿过第一绝缘材料层，以在上述第二绝缘材料条状结构两侧分别形成一列接触窗沟槽，其中接触窗沟槽是垂直于上述位线且被位线分隔成为多个接触窗；以及拓宽接触窗沟槽底部的口径，以使上述接触窗在第一方向上的两侧壁分别邻接于第一绝缘材料层及第二绝缘材料层。

本发明的又一实施例是提供一种半导体装置，包括：基板，此基板包括至少两条位线，其中位线彼此平行且沿着第一方向延伸；以及接触窗，设置于上述两条位线之间，其中此接触窗在该第一方向上的两侧壁为不同材质的第一绝缘层及第二绝缘层，且其中第二绝缘层具有朝向该基板逐渐缩窄的下部。

通过实施本发明，可改善产品良品率，有利于降低生产成本并简化工艺复杂度。为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一些实施例的半导体装置的俯视示意图。

图2A至图2O为本发明一些实施例的半导体装置的工艺剖面示意图。

图3A至图3K为本发明一些实施例的半导体装置的工艺剖面示意图。

图4为本发明一些实施例的半导体装置的俯视示意图。

附图标号

10 第一方向

20 第二方向

100 半导体装置

102 基板

104 接触刻蚀停止层

106 第一绝缘材料层

106a 第一膜层

106b 第二膜层

106c 第三膜层

108 位线

110 绝缘衬层

111 盖层

112 第二绝缘材料层

112F 第二绝缘材料栅状膜层

112R 第二绝缘材料条状结构

112P 突出部

112a 上部分

112b 下部分

114 牺牲层

116 碳化物层

118 氮氧化硅层

120 图案化光刻胶层

122 沟槽图案

124 沟槽图案

126 沟槽

128 第三绝缘材料层

130 掩膜层

135 接触窗沟槽

150 接触窗

150a 第一侧壁

150b 第二侧壁

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。然而，任何所属技术领域中具有通常知识者将会了解本发明中各种特征结构仅用于说明，并未依照比例描绘。事实上，为了使说明更加清晰，可任意增减各种特征结构的相对尺寸比例。在说明书全文及所有图式中，相同的参考标号是指相同的特征结构。

本发明提供一种半导体装置及其形成方法，图1为本发明一些实施例的半导体装置100的俯视示意图。在一些实施例中，半导体装置100可为存储器装置。在本实施例中，半导体装置100为动态随机存取存储器，因此，在下文中半导体装置100亦被称为动态随机存取存储器100。

请参照图1，动态随机存取存储器100包括多条彼此平行且沿着第一方向10延伸的位线108，以及多条彼此平行且沿着第二方向20延伸的接触窗沟槽135，其中第一方向10垂直于第二方向20。如图1所示，接触窗沟槽135横跨位线108且被位线108分隔成多个接触窗150。依据本发明的一些实施例，动态随机存取存储器100可具有更小的临界尺寸及更快的反应速度，此部分将于下文中详细讨论。

图2A至图2O与图3A至图3K为本发明一些实施例的半导体装置100的工艺剖面示意图。图2A至图2O是沿着第一方向10(即，图1的AA’剖线)所绘制；且图3A至图3K是沿着第二方向20(即，图1的BB’剖线)所绘制。

请参照图2A及图3A，提供基板102。基板102可由半导体材料所形成，因此亦可称为半导体基板102。半导体基板102的材料可包括硅、砷化镓、氮化镓、硅化锗、绝缘层上覆硅(silicon on insulator,SOI)、其他合适的材料或上述材料的组合。在一些实施例中，半导体基板102为硅基板。

仍请参照图2A及图3A，在半导体基板102上可具有接触刻蚀停止层(contact etchstop layer,CESL)104及位于接触刻蚀停止层104之上的第一绝缘材料层106。接触刻蚀停止层104可包括氮化物、氮氧化物、其他合适的材料或上述材料的组合。在一些实施例中，接触刻蚀停止层104可为氮化硅层，且可通过化学气相沉积(CVD)工艺或其他合适的工艺所形成。

第一绝缘材料层106可为单层结构或多层结构。此外，为了有利于后续形成接触窗，第一绝缘材料层106可选用与接触刻蚀停止层104不同的第一绝缘材料。在一些实施例中，第一绝缘材料可包括硼磷硅玻璃(borophosphosilicate glass,BPSG)、磷硅玻璃(phosphosilicate glass,PSG)、旋涂玻璃(spin-on glass,SOG)、氧化物、低介电常数(lowk)介电材料、其他合适的材料或上述材料的组合。在一些实施例中，第一绝缘材料层106为二氧化硅的单层结构，且可通过合适的沉积工艺所形成。在本实施例中，第一绝缘材料层106可包括由下而上依序堆叠的第一膜层106a、第二膜层106b及第三膜层106c，其中第一膜层106a、第二膜层106b及第三膜层106c分别包括由化学气相沉积工艺所形成的二氧化硅、旋涂玻璃及由化学气相沉积工艺所形成的二氧化硅。

请参照图1及图3A，在第一绝缘材料层106中具有多条位线结构。在本实施例中，图3A的第一绝缘材料层106相同于图2A的第一绝缘材料层106，为三层结构，然而，为了简化说明，图3A中仅标示106。如图3A所示，位线结构可包括位线108、位于位线108侧壁的绝缘衬层110、位于位线108侧壁的间隔物，以及位线108上方的盖层111。在一些实施例中，盖层111及间隔物可包括与接触刻蚀停止层104相同的材料，例如，氮化硅。如图1所示，基板102上可具有多条位线108，位线108彼此平行且沿着第一方向10延伸。

接着，请参照图2B及图3B，在第一绝缘材料层106的上依序形成第二绝缘材料层112、牺牲层114及刻蚀掩膜层。为了有利于后续形成接触窗，第二绝缘材料层112可选用与第一绝缘材料不同的第二绝缘材料。在一些实施例中，第二绝缘材料可包括氮化物、氮氧化物、其他合适的材料或上述材料的组合。在一些实施例中，第二绝缘材料相同于接触刻蚀停止层104、盖层111及间隔物的材料，例如，氮化硅。

为了有利于后续形成第二绝缘材料条状结构112R，牺牲层114可选用与第二绝缘材料具有高刻蚀选择比的材料。在第二绝缘材料层112为氮化物的实施例中，可选用氧化物作为牺牲层114。

刻蚀掩膜层可为单层结构或多层结构。在一些实施例中，刻蚀掩膜层可为双层结构，其包括碳化物层116及其上方的氮氧化硅层118。在本实施例中，碳化物层116为类钻碳膜。在其他实施例中，碳化物层116可为碳化硅或其他碳化物。

接着，形成图案化光刻胶层120于刻蚀掩膜层之上。图案化光刻胶层120在俯视图中具有多条沟槽图案122，这些沟槽图案122彼此平行且沿着垂直于第一方向10的第二方向20延伸。请参照图2B，在AA’剖线上可看出图案化光刻胶层120具有多个沟槽图案122，但在图3B中，由于BB’剖线是位于沟槽图案122中，因此，在此位置的刻蚀掩膜层上没有图案化光刻胶层120。

请参照图2C，利用图案化光刻胶层120为遮罩，进行第一刻蚀工艺，以形成多条沟槽图案124于碳化物层116及氮氧化硅层118中。另外，请参照图3C，由于没有图案化光刻胶层120在刻蚀掩膜层上，因此，碳化物层116及氮氧化硅层118在第一刻蚀工艺中完全被移除。

请参照图2D，利用碳化物层116及氮氧化硅层118为遮罩，继续进行第一刻蚀工艺，以形成多条沟槽126于牺牲层114中。当沟槽126形成于牺牲层114中之后，移除牺牲层114上的碳化物层116及氮氧化硅层118。第一刻蚀工艺可包括干式刻蚀或其他合适的工艺。在一些实施例中，第一刻蚀工艺为脉冲式反应性离子刻蚀(pulsed reactive ion etching)工艺，并且利用氟取代的烃类分子(例如，C₄F₆、C₅F₈、C₄F₈、C₃F₈或其他类似的分子)作为刻蚀气体。使用脉冲式反应性离子刻蚀工艺的优点在于能够刻蚀出具有较高深宽比的沟槽，因而有利于降低装置的临界尺寸。另外，请参照图3D，由于碳化物层116及氮氧化硅层118已完全被移除，因此牺牲层114也完全被第一刻蚀工艺移除。

请参照图2E，利用牺牲层114为遮罩，继续进行第一刻蚀工艺，以使沟槽126穿过第二绝缘材料层112。应注意的是，为了有利于缩小装置的临界尺寸，沟槽126在牺牲层114中的两侧侧壁必须尽可能垂直于半导体基板102的表面，此部分将于下文中详细讨论。

仍请参照图2E，当沟槽126穿过第二绝缘材料层112之后，接着进行第二刻蚀工艺穿过第一绝缘材料层106，以加深沟槽126的深度。第二刻蚀工艺可包括干式刻蚀或其他合适的工艺。在本实施例中，第二刻蚀工艺与第一刻蚀工艺相同，皆为脉冲式反应性离子刻蚀工艺，并且可利用相同的氟取代的烃类分子作为刻蚀气体。

另外，请参照图3E，在第一刻蚀工艺完成之后，第二绝缘材料层112已完全被移除，且在第二刻蚀工艺完成之后，第一绝缘材料层106也完全被移除而暴露出位线结构。应注意的是，在图3E中，为了避免残留的第二绝缘材料层112导致第一绝缘材料层106残留于位线结构上，第一刻蚀工艺须完全移除第二绝缘材料层112。再者，为了避免因移除位线108侧壁的间隔物及位线108上方的盖层111而使位线结构受到损伤，第二刻蚀工艺须对第一绝缘材料与盖层111所使用的材料具有高刻蚀选择比，也就是对第一绝缘材料的刻蚀速率大于对盖层111的刻蚀速率。

如上文所述，当进行第一刻蚀工艺时，提高刻蚀工艺的偏压以增加功率，同时提高氧气流量以降低刻蚀气体(即，上述氟取代的烃类分子)的浓度，藉此使刻蚀气体的轰击力道(bombardment)增强，并降低刻蚀工艺对于氧化物与氮化物的选择比。如此一来，能够使牺牲层114中的沟槽126具有实质上垂直于基板102的侧壁，并且能够完全移除图3E中的第二绝缘材料层112。此处所述的“实质上垂直”是指沟槽126的侧壁与基板102的上表面两平面的夹角在85-95度的范围之间。在一些实施例中，第一刻蚀工艺对第一绝缘材料的刻蚀速率为R1，对第二绝缘材料的刻蚀速率为R2，且第一刻蚀工艺具有刻蚀选择比R1/R2为0.5-5。在本实施例中，第一刻蚀工艺的刻蚀选择比R1/R2为3-10。

在沟槽126的深度超过第二绝缘材料层112，且图3E中的第二绝缘材料层112完全被移除之后，即可进行第二刻蚀工艺。此时，可降低刻蚀工艺的偏压以降低功率，并降低氧气流量以提升刻蚀气体(即，上述氟取代的烃类分子)的浓度，藉此使刻蚀气体的轰击力道减弱，并提高刻蚀工艺对于氧化物与氮化物的选择比。如此一来，能够使沟槽126的侧壁具有朝向半导体基板102逐渐缩窄的下部分，并且能够在不损伤位线结构的前提下完全移除图3E中的第一绝缘材料层106。在一些实施例中，第二刻蚀工艺对第一绝缘材料的刻蚀速率为R1，对第二绝缘材料的刻蚀速率为R2，且第二刻蚀工艺具有刻蚀选择比R1/R2为5-15。在本实施例中，第二刻蚀工艺的刻蚀选择比R1/R2为5-15。

相较于使用相同参数条件的单一步骤刻蚀工艺，本实施的第一刻蚀工艺与第二刻蚀工艺的优点在于可使沟槽126的侧壁具有垂直的上部分及逐渐缩窄的下部分，如图2E所示。上述沟槽126的剖面轮廓在后续工艺中可有利于后续接触窗的形成，并且能够提升装置的反应速度。再者，相较于选用不同刻蚀方法及/或不同刻蚀气体的刻蚀工艺，本实施例的第一与第二刻蚀工艺使用相同的刻蚀方法与刻蚀气体，仅需通过简单调整刻蚀工艺参数，即可得到所需的沟槽126的剖面轮廓并完全移除图3E中的第一绝缘材料层106及第二绝缘材料层112，因此可降低生产成本并简化工艺复杂度。

请参照图2F，沉积第二绝缘材料于牺牲层114之上并填入沟槽126中，填入沟槽126中的第二绝缘材料与第二绝缘材料层112相连，因而形成第二绝缘材料栅状膜层112F。另外，请参照图3F，在BB’剖线上第二绝缘材料沉积于位线结构之上并覆盖位线结构。

请参照图2G，利用化学机械研磨工艺或回刻蚀移除位于牺牲层114上的第二绝缘材料，以暴露出牺牲层114的表面。

请参照图2H，利用干式或湿式刻蚀工艺移除牺牲层114，以暴露出第二绝缘材料层112的上表面及第二绝缘材料栅状膜层112F的多个突出部112P。另外，请参照图3G，当进行图2G及图2H的工艺时，在BB’剖线上只有第二绝缘材料层112的厚度减少，其他元件并未受到影响。

请参照图2I，顺应性地(conformably)沉积第三绝缘材料，以形成第三绝缘材料层128于第二绝缘材料栅状膜层112F上。在后续的刻蚀工艺中，第三绝缘材料与第二绝缘材料应具有高选择比，以利于形成接触窗沟槽。在本实施例中，第三绝缘材料可包括氧化物。

请参照图2J，沉积掩膜层130于第三绝缘材料层128上。接着，以化学机械研磨工艺或回刻蚀移除部分的掩膜层130，直到暴露第三绝缘材料层128，如图2K所示。

请参照图2L，利用掩膜层130为遮罩，回刻蚀第三绝缘材料层128的暴露部分，以形成暴露出突出部112P及部分的第二绝缘材料层112的沟槽135。为了有利于沟槽135自对准地形成突出部112P的两侧，掩膜层130可选用刻蚀特性与第二绝缘材料相近的材料。在一些实施例中，掩膜层130可包括氮化物或多晶硅。在一些实施例中，形成沟槽135的回刻蚀工艺可以是脉冲式反应性离子刻蚀工艺，并且可利用相同的氟取代的烃类分子作为刻蚀气体。

应注意的是，在图2E的工艺步骤时，若沟槽126在牺牲层114中的两侧侧壁并非垂直，而是朝向半导体基板102逐渐缩窄，则图2H到图2L的突出部112P的剖面将呈现倒梯形，而非矩形。如此一来，在沉积第三绝缘材料层128时，将使突出部112P两侧的第三绝缘材料层128厚度及致密度不均匀，因而导致用以形成接触窗的沟槽135的间距变大且口径不均。因此，不利于降低存储器装置的临界尺寸，也不利于提升产品良品率。

另外，请参照图3H到图3K，当进行图2I到图2L的工艺时，在BB’剖线上只有第三绝缘材料层128及掩膜层130形成于第二绝缘材料层112上且接着被移除，其他元件并未受到影响。

请参照图2M，进行第三刻蚀工艺移除突出部112P两侧的第二绝缘材料层112，以使沟槽135穿过第二绝缘材料层112的暴露部分，并形成第二绝缘材料条状结构112R。在沟槽135的深度超过第二绝缘材料层112之后，即可进行第四刻蚀工艺，以使沟槽135穿过第一绝缘材料层106，而形成接触窗沟槽135。

在一些实施例中，形成接触窗沟槽135的回刻蚀工艺、第三刻蚀工艺及第四刻蚀工艺三者皆可以是脉冲式反应性离子刻蚀工艺，并且可利用相同的氟取代的烃类分子作为刻蚀气体。应注意的是，在这些实施例中，回刻蚀工艺、第三刻蚀工艺及第四刻蚀工艺可相似于上述第一及第二刻蚀工艺，仅简单调整刻蚀工艺参数(例如，刻蚀功率及/或刻蚀气体浓度)，即可有效控制接触窗沟槽135的剖面轮廓。在这些实施例中，当进行回刻蚀工艺及第三刻蚀工艺时，可采用与第一刻蚀工艺相似的工艺条件，以利于形成垂直的侧壁并移除第二绝缘材料层112的暴露部分；当进行第四刻蚀工艺时，则可采用与第二刻蚀工艺相似的工艺条件，以保护第二绝缘材料条状结构112R不会受到损伤。

请参照图2N，形成接触窗沟槽135之后，刻蚀移除掩膜层130。如图1所示，沿着第二方向20延伸的接触窗沟槽135横跨位线108且被位线108分隔成多个接触窗150。因此，为简化图式，在图2O中并未标示接触窗沟槽135，而是标示接触窗150。

请参照图2O，进行湿式刻蚀工艺以拓宽接触窗150底部的口径，并且移除剩余的第三绝缘材料层128。在一些实施例中，湿式刻蚀工艺对第一绝缘材料及第三绝缘材料的刻蚀速率为R1’，对第二绝缘材料的刻蚀速率为R2’，且湿式刻蚀工艺具有刻蚀选择比R1’/R2’大于10。因此，可拓宽接触窗150底部的口径，同时保护第二绝缘材料条状结构112R不会受到损伤。经过拓宽的接触窗150可具有高深宽比。在一些实施例中，接触窗150的深宽比为2-40。在一些实施例中，接触窗150的深宽比为10-30。在一些实施例中，接触窗150的深宽比为4-20。

仍请参照图2O，在拓宽接触窗150底部的口径之后，移除位于接触窗150底部的接触刻蚀停止层104，以暴露出半导体基板102的表面。在后续的工艺中，半导体基板102可与填入接触窗150的导电材料电连接。应注意的是，填入接触窗150的导电材料将形成接触插塞，且此接触插塞将电连接至半导体基板102的主动区域(activearea)中的各种结构。在一些实施例中，主动区域可包括源极结构、漏极结构、N型或P型掺杂区域、埋入式字线结构或其他类似的结构。

本发明所提供的半导体装置100如图1、图4的俯视及示意图图2O的剖面示意图所示。

请同时参照图1及图2O，动态随机存取存储器100包括基板102、接触刻蚀停止层104、第一绝缘材料层106、第二绝缘材料层112、多条位线108、多条第二绝缘材料条状结构112R以及多个接触窗150。基板102、接触刻蚀停止层104、第一绝缘材料层106及第二绝缘材料层112依序由下往上堆叠。位线108彼此平行且沿着第一方向10延伸。第二绝缘材料条状结构112R横跨位线108，且沿着垂直于第一方向10的第二方向20延伸。接触窗150位于第二绝缘材料条状结构112R的两侧且沿着第二方向20排列。

再者，请参照图4，其绘示本发明一些实施例的半导体装置100的俯视示意图。接触窗150在沿着第一方向10的两侧分别邻接于第一绝缘层106及第二绝缘材料条状结构112R，其中第一绝缘层与第二绝缘材料条状结构112R各自包括不同材质。

在已知技术中，并未形成本发明的第二绝缘材料条状结构112R，而是直接在第一绝缘材料层中形成接触窗沟槽或接触窗。然而，当高深宽比的接触窗时，所形成的接触窗将具有倒梯形的剖面轮廓。为了缩短重刷新时间，需要增加接触窗底部与半导体基板的接触面积。如此一来，将导致接触窗顶部的间距太小，因而使装置因短路而电性失效。此外，为了避免短路，需要增加接触窗顶部的间距。如此一来，将增加装置的临界尺寸，不利于装置的小型化。

请参照图2O，接触窗150在第一方向10的两侧壁150a及150b分别邻接于由不同材质所组成的第一绝缘材料层106及第二绝缘材料条状结构112R。亦即，接触窗150在第一方向10的两侧壁为不同的材质。由于第一绝缘材料与第二绝缘材料具有高刻蚀选择比，因此当刻蚀或拓宽接触窗沟槽时，第二绝缘材料条状结构不会受到刻蚀。如此一来，可通过调整第二绝缘材料条状结构的口径有效地控制接触窗顶部的间距，因而可避免短路所造成的装置失效。

仍请参照图2O，第二绝缘材料条状结构112R在第一方向10包括垂直的上部分112a及朝向半导体基板102逐渐缩窄的下部分112b。因此，与第二绝缘材料条状结构112R邻接的接触窗150在第一方向10亦具有上部分及下部分，其中接触窗150的上部分具有均一的口径，且下部分具有朝向上部分逐渐缩窄的口径。如此一来，不需要拓宽接触窗顶部的间距，即可增加接触窗底部与半导体基板102的接触面积，因而能够降低阻抗，缩短重刷新时间。因此能够提升装置的反应速度，并且有利于装置的小型化。

此外，第二绝缘材料条状结构112R的下部分112b朝向半导体基板102逐渐缩窄，若无其他结构的支撑，则第二绝缘材料条状结构112R容易倾斜或倒塌，进而降低产品良品率。请同时参照图2O及图3K，由于第二绝缘材料条状结构112R横跨位线108，因此可得到位线108的支撑而不会倾倒，如此一来可改善产品良品率。

综上所述，相较于已知技术，本发明所提供的半导体装置及其形成方法至少具有下述优点：

(1)通过形成第二绝缘材料条状结构，并在第二绝缘材料条状结构两侧形成接触窗，可控制接触窗的间距在所需的范围之内，藉以避免短路所造成的装置失效。

(2)通过使接触窗的上部分具有均一的口径，且下部分具有朝向上部分逐渐缩窄的口径，有助于装置的反应速度与装置的小型化。

(3)利用位线108支撑第二绝缘材料条状结构112R，以改善产品良品率。

(4)利用相同的刻蚀步骤形成第二绝缘材料条状结构的刻蚀步骤与接触窗沟槽，可在不增加工艺设备的前提下，将形成第二绝缘材料条状结构的步骤轻易整合到原有的工艺中。因此，不会对工艺的复杂度及成本造成太大的影响。

(5)用以形成第二绝缘材料条状结构的刻蚀步骤与接触窗沟槽的刻蚀步骤，仅需通过简单调整刻蚀工艺参数，即可得到所需的剖面轮廓，有利于降低生产成本并简化工艺复杂度。

虽然本发明已以数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视申请专利范围所界定者为准。

Claims (11)

1.一种半导体装置，其特征在于，该半导体装置包括：

一半导体基板，其中该半导体基板上包括一第一绝缘材料层及多条位线位于该第一绝缘材料层中，其中所述位线彼此平行且沿着一第一方向延伸；

一第二绝缘材料条状结构横跨所述位线，形成于该第一绝缘材料层中且沿着垂直于该第一方向的一第二方向延伸，其中该第二绝缘材料条状结构在该第一方向包括朝向该半导体基板逐渐缩窄的下部分；

两列接触窗沟槽，分别形成于该第二绝缘材料条状结构两侧，其中所述接触窗沟槽是垂直于所述位线且被所述位线分隔成为多个接触窗，且其中所述接触窗在该第一方向上的两侧壁分别邻接于该第一绝缘材料层及该第二绝缘材料条状结构。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，该第一绝缘材料层包括一第一绝缘材料，该第二绝缘材料条状结构包括一第二绝缘材料，且该第一绝缘材料不同于该第二绝缘材料。

3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述接触窗在该第一方向上具有邻接于该第一绝缘材料层的一第一侧壁，其中该第一侧壁垂直于该半导体基板。

4.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述接触窗在该第一方向上具有一上部分及一下部分，其中该上部分具有一均一的口径，且其中该下部分具有一朝向该上部分逐渐缩窄的口径。

5.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述接触窗的深宽比为2-40。

6.一种半导体装置的形成方法，其特征在于，该半导体装置的形成方法包括：

提供一半导体基板，其中该半导体基板上包括一第一绝缘材料层及多条位线位于该第一绝缘材料层中，其中所述位线彼此平行且沿着一第一方向延伸；

沉积一第二绝缘材料，以形成一第二绝缘材料层于该第一绝缘材料层上；

形成一牺牲层于该第二绝缘材料层上；

形成穿过该牺牲层、该第二绝缘材料层及该第一绝缘材料层的一沟槽，其中该沟槽沿着垂直于该第一方向的一第二方向延伸且横跨所述位线；

沉积该第二绝缘材料于该沟槽中，以形成一第二绝缘材料条状结构于该第一绝缘材料层中；

进行一刻蚀工艺穿过该第一绝缘材料层，以在该第二绝缘材料条状结构两侧分别形成一列接触窗沟槽，其中所述接触窗沟槽是垂直于所述位线且被所述位线分隔成为多个接触窗；以及

拓宽所述接触窗沟槽底部的口径，以使所述接触窗在该第一方向上的两侧壁分别邻接于该第一绝缘材料层及该第二绝缘材料层。

7.如权利要求6所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，形成穿过该牺牲层、该第二绝缘材料层及该第一绝缘材料层的该沟槽的步骤包括：

进行一第一刻蚀工艺穿过该牺牲层及该第二绝缘材料层，以在该牺牲层中形成一沟槽；以及

进行一第二刻蚀工艺穿过该第一绝缘材料层，以加深该沟槽的深度，其中该第一刻蚀工艺的工艺参数不同于第二刻蚀工艺的工艺参数，以使该沟槽具有垂直于该半导体基板的一上部分及朝向该半导体基板逐渐缩窄的一下部分。

8.如权利要求7所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，该第一刻蚀工艺及该第二刻蚀工艺为脉冲式反应性离子刻蚀工艺，其中该第一刻蚀工艺的刻蚀偏压大于该第二刻蚀工艺的刻蚀偏压。

9.如权利要求6所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，形成该第二绝缘材料条状结构于该第一绝缘材料层中的步骤包括：

沉积该第二绝缘材料于该牺牲层上并填入该沟槽中，以形成一第二绝缘材料栅状膜层；

移除该牺牲层，以暴露出该第二绝缘材料栅状膜层的一突出部分，其中该突出部分的侧壁垂直于该半导体基板；

顺应性地沉积一第三绝缘材料，以形成一第三绝缘材料层于该第二绝缘材料栅状膜层上；

沉积一掩膜层于该第三绝缘材料层上；

回刻蚀该掩膜层，以暴露部分的该第三绝缘材料层；

以该掩膜层为遮罩，回刻蚀该第三绝缘材料层的该暴露部分，以暴露出该突出部分及位于该突出部分两侧的该第二绝缘材料层；以及

以该掩膜层及该第二绝缘材料栅状膜层的突出部分为遮罩，进行一第三刻蚀工艺移除位于该突出部分两侧的该第二绝缘材料层，以形成该第二绝缘材料条状结构于该第一绝缘材料层中。

10.如权利要求6所述的半导体装置的形成方法，其特征在于，该第一绝缘材料层包括一第一绝缘材料，且该刻蚀工艺对该第一绝缘材料及该第二绝缘材料具有一刻蚀选择比R1/R2，其中R1/R2为5-15。

11.一种半导体装置，其特征在于，该半导体装置包括：

一基板，该基板包括至少两条位线，其中所述位线彼此平行且沿着一第一方向延伸；以及

一接触窗，设置于该两条位线之间，其中该接触窗在该第一方向上的两侧壁为不同材质的一第一绝缘层及一第二绝缘层，且其中该第二绝缘层具有一朝向该基板逐渐缩窄的下部。