CN115881623A - 半导体器件及其制造方法 - Google Patents

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CN115881623A CN202110955136.8A CN202110955136A CN115881623A CN 115881623 A CN115881623 A CN 115881623A CN 202110955136 A CN202110955136 A CN 202110955136A CN 115881623 A CN115881623 A CN 115881623A
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forming
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肖德元
邱云松
吴敏敏
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Changxin Memory Technologies Inc
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Abstract

本申请实施例提供一种半导体器件及其制造方法，所述半导体器件，包括衬底，所述方法包括：在所述衬底中形成沿第一方向延伸的多条第一沟槽；在形成有所述第一沟槽的所述衬底上形成沿第二方向延伸的多条第二沟槽；所述第一方向与所述第二方向垂直；所述第一沟槽的第一深度等于所述第二沟槽的第二深度；在所述第一沟槽与所述第二沟槽内依次形成第一绝缘层、导电层和第二绝缘层；将所述第一沟槽中的所述导电层在所述第二方向的截面上分离，形成与所述第一沟槽内两侧的侧壁连接且沿所述第一方向延伸的两条位线；在所述第一沟槽和第二沟槽内、所述导电层上，形成沿所述第二方向延伸的字线。

Description

半导体器件及其制造方法
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，涉及但不限于一种半导体器件及其制造方法。
背景技术
随着芯片及存储器的技术发展，半导体制造工艺中对于集成度的要求越来越高。为了提升半导体衬底的利用率，提升集成度，垂直沟道结构的半导体器件开始逐渐被应用。垂直沟道结构的晶体管沟道垂直于衬底的表面，因而可以方便地排列成阵列。然而，针对垂直沟道结构的半导体器件，对于其走线的布局和工艺过程还有待进一步地优化和改善。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种半导体器件及其制造方法。
第一方面，本申请实施例提供了一种半导体器件的制造方法，所述半导体器件，包括衬底，所述方法包括：
在所述衬底上形成沿第一方向延伸的多条第一沟槽；
在形成有所述第一沟槽的所述衬底上形成沿第二方向延伸的多条第二沟槽；所述第一方向与所述第二方向垂直；所述第一沟槽的第一深度等于所述第二沟槽的第二深度；
在所述第一沟槽与所述第二沟槽内依次形成第一绝缘层、导电层和第二绝缘层；
将所述第一沟槽中的所述导电层在所述第二方向的截面上分离，形成与所述第一沟槽内两侧的侧壁连接且沿所述第一方向延伸的两条位线；
在所述第一沟槽和第二沟槽内、所述导电层上，形成沿所述第二方向延伸的字线。
在一些实施例中，所述将所述第一沟槽中的导电层在所述第二方向的截面上分离，包括：
沿所述第一方向，在所述第一沟槽内的所述第一绝缘层、所述导电层和所述第二绝缘层上形成具有第三深度的第一缝隙；所述第三深度小于所述第一绝缘层、导电层和第二绝缘层的总厚度，且所述第三深度大于所述第一绝缘层和导电层的厚度之和；
在所述第一缝隙内填充第一绝缘材料，形成第一隔离层；其中，所述第一沟槽中的导电层在所述第二方向的截面上被所述第一隔离层分离。
在一些实施例中，所述第一绝缘材料包括氧化物。
在一些实施例中，所述在所述第一沟槽与所述第二沟槽内依次形成第一绝缘层、导电层和第二绝缘层之后，所述方法还包括：
对所述第二绝缘层和所述衬底表面进行平坦化处理，使所述第一沟槽和所述第二沟槽以外区域的衬底表面显露。
在一些实施例中，所述在所述第一沟槽和第二沟槽内、所述导电层上，形成沿所述第二方向延伸的字线，包括：
去除所述第一沟槽和所述第二沟槽内、所述导电层上方部分的所述第二绝缘层，形成凹陷区域；
在所述凹陷区域内，形成所述字线。
在一些实施例中，所述在所述凹陷区域内，形成所述字线，包括：
在所述凹陷区域内的侧壁形成栅极氧化层；
在所述凹陷区域内的所述栅极氧化层之间形成栅极导电层；
将所述凹陷区域内的所述栅极导电层在所述第一方向的截面上分离为两条沿所述第二方向延伸的所述字线。
在一些实施例中，所述在所述凹陷区域内的所述栅极氧化层之间形成栅极导电层，包括：
在所述凹陷区域的所述栅极氧化层之间沉积导电材料，形成栅极导电层；所述栅极导电层的厚度小于或等于所述栅极氧化层的高度。
在一些实施例中，所述将所述凹陷区域内的所述栅极导电层在所述第一方向的截面上分离为两条沿所述第二方向延伸的所述字线，包括：
沿所述第二方向，在所述栅极导电层上形成具有第四深度的第二缝隙；所述第四深度大于或等于所述栅极导电层的厚度；所述第二缝隙在所述第一方向的截面上分离所述栅极导电层；
在所述第二缝隙内填充第二绝缘材料，形成第二隔离层；其中，所述第二隔离层两侧的所述导电材料连通的各所述栅极导电层构成所述字线。
在一些实施例中，所述第二绝缘材料包括氮化物。
在一些实施例中，所述栅极导电层的厚度小于所述栅极氧化层的高度，所述将所述凹陷区域内的栅极导电层在所述第一方向的截面上分离之后，所述方法还包括：
在所述凹陷区域内的栅极氧化层之间填充第三绝缘材料形成第三隔离层；其中，第三隔离层的底部与所述第二隔离层的顶部和所述栅极导电层连接。
另一方面，本申请实施例提供了一种半导体器件，包括：
衬底；
在所述衬底上沿第一方向延伸的多条第一沟槽以及沿第二方向延伸的多条第二沟槽；其中，所述第一方向与所述第二方向垂直；所述第一沟槽的第一深度等于所述第二沟槽的第二深度；
位于所述第一沟槽与所述第二沟槽底部的第一绝缘层；
位于所述第一绝缘层上的导电层；所述导电层在所述第二方向的截面上分离，所述分离的导电层构成与所述第一沟槽内两侧的侧壁分别连接且沿所述第一方向延伸的两条位线；
所述第一沟槽和第二沟槽内、所述导电层上具有沿所述第二方向延伸的字线。
在一些实施例中，所述半导体器件还包括：
第一隔离层，位于所述第一沟槽内的所述第一绝缘层上；其中，所述第一沟槽中的所述导电层在所述第二方向的截面上被所述第一隔离层分离。
在一些实施例中，所述半导体器件还包括：
第二绝缘层，位于所述导电层与所述字线之间；其中，所述第一沟槽中的第二绝缘层在所述第二方向的截面上被所述第一隔离层分离。
在一些实施例中，所述半导体器件还包括：
栅极氧化层，位于所述第二绝缘层上的所述第一沟槽和所述第二沟槽的部分侧壁上；
所述字线，包括：位于相邻的所述栅极氧化层之间的各半导体柱对应的栅极导电层；所述栅极导电层在所述第二方向上连通。
在一些实施例中，所述半导体器件还包括：
第二隔离层，位于所述第二沟槽内的所述第二绝缘层上；其中，所述第二沟槽中的所述栅极导电层在所述第一方向的截面上被所述第二隔离层分离。
本申请实施例提供的技术方案，在半导体器件的制造过程中通过在衬底上形成沟槽，在沟槽中形成第一绝缘层、导电层和第二绝缘层，然后将第一沟槽中的导电层在第二方向的截面上分离，形成掩埋于衬底内的位线结构。如此，一方面相比于对半导体衬底掺杂形成的位线，本申请实施例采用的沉积导电材料形成的位线具有更高的导电性能，因此能够提升半导体器件的整体性能。另一方面，通过在第一沟槽两侧侧壁形成的相互平行且在第二方向分离的双位线结构，可以提升半导体器件的集成度，减少位线之间的寄生电容。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种半导体器件的制造方法的流程图；
图2A至图2E为本申请实施例提供的制造方法中形成第一沟槽的俯视图及各截面图；
图3A至图3B为本申请实施例提供的制造方法中形成第二沟槽的俯视图及部分截面的截面图；
图4A至图4C为本申请实施例提供的制造方法中形成第一绝缘层、导电层和第二绝缘层的俯视图及部分截面的截面图；
图5A至图5C为本申请实施例提供的制造方法中形成第一缝隙的俯视图及部分截面的截面图；
图6A至图6C为本申请实施例提供的制造方法中形成第一隔离层的俯视图及部分截面的截面图；
图7A至图7D为本申请实施例提供的制造方法中形成凹陷区域的各截面图；
图8A至图8D为本申请实施例提供的制造方法中形成栅极氧化层和栅极导电层的部分截面的截面图；
图9A至图9B为本申请实施例提供的制造方法中形成第二隔离层及部分截面的截面图；
图10A至图10G为本申请实施例提供的一种半导体器件的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本申请实施例提供了一种半导体器件的制造方法，所述半导体器件，包括衬底，所述方法包括：
步骤S101、在所述衬底上形成沿第一方向延伸的多条第一沟槽；
步骤S102、在形成有所述第一沟槽的所述衬底上形成沿第二方向延伸的多条第二沟槽；所述第一方向与所述第二方向垂直；所述第一沟槽的第一深度等于所述第二沟槽的第二深度；
步骤S103、在所述第一沟槽与所述第二沟槽内依次形成第一绝缘层、导电层和第二绝缘层；
步骤S104、将所述第一沟槽中的所述导电层在所述第二方向的截面上分离，形成与所述第一沟槽内两侧的侧壁连接且沿所述第一方向延伸的两条位线；
步骤S105、在所述第一沟槽和第二沟槽内、所述导电层上，形成沿所述第二方向延伸的字线。
在本申请实施例中，可以通过刻蚀的方法在衬底表面形成具有图形的沟槽。这里，第一方向是平行于衬底表面延伸的方向，在此方向上可以形成多条第一沟槽，这些第一沟槽之间相互平行。示例性地，多条第一沟槽之间相互平行且可以具有相等的间距、深度以及宽度。因此，这些第一沟槽可以通过刻蚀同步形成。当然，上述刻蚀可以是一次刻蚀，也可以是多重刻蚀。
如图2A所示，为形成第一沟槽后的俯视图，图2B、图2C、图2D以及图2E分别为图2A中在aa’截面、bb’截面、cc’截面以及dd’截面上的截面图，衬底100上形成有多条平行分布的第一沟槽110。
在形成第一沟槽后，可以再次利用刻蚀的方法形成垂直于第一沟槽分布的第二沟槽。第二沟槽的延伸方向同样平行于衬底表面，但与第一方向相互垂直。这样，就可以在衬底表面形成网状的结构，即相互交错的多条第一沟槽和第二沟槽。未被刻蚀的区域则形成了一个个垂直于衬底表面的半导体柱，这些半导体柱可以用于作为晶体管的垂直沟道，进而可以形成晶体管阵列。
如图3A所示，为形成第二沟槽120后的俯视图，图3B为图3A中在cc’截面上的截面图，在第一沟槽和第二沟槽以外的区域形成有多个半导体柱130。
本申请实施例中，在形成第一沟槽和第二沟槽之后，如图4A所示，为在第一沟槽110和第二沟槽120内依次形成第一绝缘层220、导电层230和第二绝缘层240的俯视图；图4B和图4C分别为图4A中在bb’截面和cc’截面上的截面图。
这里，该第一绝缘层是覆盖在第一沟槽和第二沟槽底部的一层，由绝缘材料构成，例如氧化物、氮化物或者其他绝缘材料等。该导电层是沉积在第一绝缘层上的一层，由导电材料构成，例如金属铜、金属坞等金属材料、掺杂的半导体材料或其他导电材料。该第二绝缘层是填充在导电层上的一层，由绝缘材料构成，例如氧化物、氮化物或者其他绝缘材料等，这里，构成第一绝缘层的绝缘材料可以与构成第二绝缘层的绝缘材料相同或不同。上述第一绝缘层、导电层和第二绝缘层的厚度之和等于半导体柱的高度，即填充满第一凹槽和第二凹槽。
在第一沟槽内的导电层连续，且在第一方向上延伸。在第二方向的截面上导电层连接第一沟槽两侧的侧壁，可以在导电层中间形成隔离结构将第二方向的截面上的导电层实现分离，例如，形成狭缝并填充绝缘材料。这样，第一沟槽内的导电层就会沿第一沟槽的两侧的侧壁延伸，形成两条位线，两条位线相互平行，且在第二方向的截面上分离。每条第一沟槽的第一绝缘层上都具有两条位线，就形成了半导体器件的双位线结构。
由于第一沟槽内的隔离结构没有延伸至第二沟槽内，因此，在上述第一沟槽的导电层上，以及第二沟槽内可以形成字线。事实上，字线会沿着第二沟槽延伸，即沿着第二方向延伸。但是由于构成字线的材料可能会有一部分位于第一沟槽内，因此需要在第一沟槽以及第二沟槽内形成。当然，相邻的两条字线之间可以通过绝缘材料隔离开来。
如此，针对垂直沟道的半导体器件，本申请实施例中提供了在衬底内形成掩埋的字线和位线的方式，并且对于每个晶体管的沟道都具有双位线的结构，即两侧均具有通过沉积导电材料形成的导电层。这样，一方面相比于对半导体衬底掺杂形成的位线，本申请实施例采用的沉积导电材料形成的位线具有更高的导电性能，因此能够提升半导体器件的整体性能。另一方面，通过在第一沟槽两侧侧壁的第一缝隙内形成的相互平行且在第二方向分离的双位线结构，可以提升半导体器件的集成度，减少位线之间的寄生电容。
在一些实施例中，所述将所述第一沟槽中的导电层在所述第二方向的截面上分离，包括：
沿所述第一方向，在所述第一沟槽内的所述第一绝缘层、导电层和所述第二绝缘层上形成具有第三深度的第一缝隙；所述第三深度小于所述第一绝缘层、导电层和第二绝缘层的总厚度，且所述第三深度大于所述第一绝缘层导电层的厚度之和；
在所述第一缝隙内填充第一绝缘材料，形成第一隔离层；其中，所述第一沟槽中的导电层在所述第二方向的截面上被所述第一隔离层分离。
如图5A所示，为形成第一缝隙330的俯视图，图5B和图5C分别为图5A中在bb’截面和cc’截面上的截面图；图6A为形成第一隔离层340的俯视图，图6B和图6C分别为图6A中在bb’截面和cc’截面上的截面图。
在本申请实施例中，可以通过刻蚀的方法在第一沟槽内的第一绝缘层、导电层和第二绝缘层上形成上述第一缝隙，这里，第一缝隙的深度大于第一绝缘层和导电层的厚度之和，这样可以使得导电层在第二方向的截面上被第一缝隙分离。示例性地，每条第一沟槽内的第一缝隙可以具有相等的间距、深度以及宽度。因此，这些第一缝隙也可以通过刻蚀同步形成。
在形成第一缝隙后，可以通过外延生长或者沉积等方式在第一缝隙中填充一层第一绝缘材料，例如，采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)、原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)或物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)等方式形成上述第一隔离层。这里，第一绝缘材料可以是氧化物、氮化物或者其他绝缘材料等。第一绝缘材料可以填充在第一缝隙的整个内壁上，包括第一缝隙的底部和侧壁。如此，第一沟槽内的导电层在第二方向的截面上被第一绝缘材料，即上述第一隔离层分离。
本申请实施例形成第一隔离层的过程可以同步进行，能够减少工艺步骤，提高制造效率。
在一些实施例中，所述第一绝缘材料包括氧化物。
由于氧化物可以具有良好的绝缘性，并且成本不高，可以用作本申请实施例中的第一绝缘材料。示例性地，第一绝缘材料可以包括氧化硅、氧化氮或其他氧化物等。
在一些实施例中，所述在所述第一沟槽与所述第二沟槽内依次形成第一绝缘层、导电层和第二绝缘层之后，所述方法还包括：
对所述第二绝缘层和所述衬底表面进行平坦化处理，使所述第一沟槽和所述第二沟槽以外区域的衬底表面显露。
在本申请实施例中，在第一沟槽与第二沟槽内填充绝缘材料形成第二绝缘层后，部分多余的绝缘材料可能覆盖在半导体柱上方，从而影响半导体器件的性能。因此，可以通过化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)进行平坦化处理。
在一些实施例中，所述在所述第一沟槽和第二沟槽内、所述导电层上，形成沿所述第二方向延伸的字线，包括：
去除所述第一沟槽和所述第二沟槽内、所述导电层上方部分的所述第二绝缘层，形成凹陷区域；
在所述凹陷区域内，形成所述字线。
在本申请实施例中，可以通过刻蚀的方法去除部分的第二绝缘层，形成具有图形的凹陷区域。如图7A至7D所示，分别为图6A中aa’截面、bb’截面、cc’截面以及dd’截面在形成凹陷区域后对应的示意图。
该凹陷区域为第一凹槽和第二凹槽构成的网状的结构，深度小于第二绝缘层的厚度。因此，凹陷区域的底部暴露出部分第二绝缘层，侧壁暴露出半导体柱的部分侧壁。这里，凹陷区域与上述位线通过第二绝缘层间隔开。在凹陷区域内可以通过沉积的方式形成字线，因此，位线和字线也可以通过第二绝缘层间隔开。
本申请实施例中的先形成掩埋在衬底内的位线，再形成字线，可以减小半导体器件的尺寸，提高集成度。
在一些实施例中，所述在所述凹陷区域内，形成所述字线，包括：
在所述凹陷区域内的侧壁形成栅极氧化层；
在所述凹陷区域内的所述栅极氧化层之间形成栅极导电层；
将所述凹陷区域内的所述栅极导电层在所述第一方向的截面上分离为两条沿所述第二方向延伸的所述字线。
如图8A至8D所示，其中，图8A和图8B分别为在图7B和图7C的基础上形成栅极氧化层440的示意图；图8C和图8D分别为在图8A和8B的基础上形成导电层450的示意图。
在本申请实施例中，部分半导体柱的侧壁暴露在上述凹陷区域内。需要说明的是，凹陷区域内的每个侧壁都与对应的半导体柱接触，因此，半导体柱的侧壁也即凹陷区域的侧壁。可以对半导体柱的侧壁进行氧化处理，从而在凹陷区域内的侧壁形成栅极氧化层，这里的栅极氧化层是栅极的一部分，用于与半导体柱，即导电沟道实现电隔离。示例性地，栅极氧化层的高度与凹陷区域的深度相同，厚度小于凹陷区域的宽度，因此，凹陷区域内的各半导体柱的栅极氧化层互相分离，剩余凹陷区域的底部仍然暴露出部分第二绝缘层，。
可以在剩余凹陷区域内沉积导电材料形成栅极导电层，该栅极导电层位于栅极氧化层之间，并连接凹陷区域内的各半导体柱。这里，环绕各半导体的栅极导电层和上述栅极氧化层构成了各半导体出对应的栅极，沉积导电材料的方法可以是CVD、ALD或者PVD等。
在本申请实施例中，上述栅极导电层在凹陷区域内连续，且在第一沟槽内已形成沿第一方向延伸的双位线结构，因此，可以在第二沟槽内形成沿第二方向延伸的字线结构。相应地，栅极导电层在第一方向的截面上连接第二沟槽内凹陷区域两侧的栅极氧化层，可以在栅极导电层中间形成隔离结构将第一方向的截面上的栅极导电层实现分离，例如，形成狭缝并填充绝缘材料。这样，在第二沟槽内被分离的栅极导电层与第一沟槽内的对应的栅极导电层形成了沿第二方向延伸的字线，并连接多个第二方向的半导体柱和对应的栅极氧化层。
在一些实施例中，所述在所述凹陷区域内的所述栅极氧化层之间形成栅极导电层，包括：
在所述凹陷区域的所述栅极氧化层之间沉积导电材料，形成栅极导电层；所述栅极导电层的厚度小于或等于所述栅极氧化层的高度。
在本申请实施例中，沉积的导电材料可以是金属材料、掺杂的半导体材料或者其他导电材料等。需要说明的是，凹陷区域的深度等于暴露出的部分半导体柱的高度，栅极氧化层的高度等于凹陷区域的深度。因此，当栅极导电层的厚度小于栅极氧化层的高度时，上述凹陷区域剩余的部分底部与栅极导电层接触，侧壁与部分栅极氧化层接触；当栅极导电层的厚度等于栅极氧化层的高度时，上述凹陷区域被填充完全。
在一些实施例中，所述将所述凹陷区域内的所述栅极导电层在所述第一方向的截面上分离为两条沿所述第二方向延伸的所述字线，包括：
沿所述第二方向，在所述栅极导电层上形成具有第四深度的第二缝隙；所述第四深度大于或等于所述栅极导电层的厚度；所述第二缝隙在所述第一方向的截面上分离所述栅极导电层；
在所述第二缝隙内填充第二绝缘材料，形成第二隔离层；其中，所述第二隔离层两侧的所述导电材料连通的各所述栅极导电层构成所述字线。
在本申请实施例中，可以通过刻蚀的方法在第二凹槽内的栅极导电层上形成上述第二缝隙。如图9A所示，为在图8D的基础上形成第二缝隙550的示意图；图9B为在图9A的基础上形成第二隔离层560的示意图，由于是在第二沟槽中形成第二缝隙，因此，图8C中的截面图没有变化。
这里第二缝隙的深度大于或等于栅极导电层的厚度，这样可以使得栅极导电层在第一方向的截面上被第二缝隙分离。示例性地，每条第二沟槽内的第二缝隙可以具有相等的间距、深度以及宽度。因此，这些第二缝隙也可以通过刻蚀同步形成。
在形成第二缝隙后，可以通过沉积的方式在第二缝隙中填充第二绝缘材料，例如，CVD、ALD或PVD等。这里，第二绝缘材料可以是氧化物、氮化物或者其他绝缘材料等。如此，第二沟槽内的导电层在第一方向的截面上被第二绝缘材料，即上述第二隔离层分离。
需要说明的是，在形成第二隔离层后，在每个第一沟槽与第二沟槽的相交的区域内，第二隔离层与上述第一隔离层接触。
在一些实施例中，所述第二绝缘材料包括氮化物。
由于氮化物可以具有良好的绝缘性，并且成本不高，可以用作本申请实施例中的第二绝缘材料。示例性地，第二绝缘材料可以包括氮化硅、氮化钛或其他氮化物等。
在一些实施例中，所述栅极导电层的厚度小于所述栅极氧化层的高度，所述将所述凹陷区域内的栅极导电层在所述第一方向的截面上分离之后，所述方法还包括：
在所述凹陷区域内的栅极氧化层之间填充第三绝缘材料形成第三隔离层；其中，第三隔离层的底部与所述第二隔离层的顶部和所述栅极导电层连接。
在本申请实施例中，当栅极导电层的厚度小于栅极氧化层的高度时，上述凹陷区域剩余的部分底部与栅极导电层接触，侧壁与部分栅极氧化层接触。可以在栅极氧化层之间通过沉积的方式填充第三绝缘材料，这里的第三绝缘材料可以是氧化物、氮化物或者其他绝缘材料等。示例性地，第三绝缘材料可以与第二绝缘材料相同或不同，在沉积的过程中可以同步进行，形成第三隔离层。
本申请实施例还提供了一种半导体器件，如图10A所示为半导体器件1100的俯视图，图10B和图10C分别为图10A中bb’截面和cc’截面的截面图。该半导体器件1100包括：
衬底1000；
在所述衬底1000上沿第一方向D1延伸的多条第一沟槽1010以及沿第二方向D2延伸的多条第二沟槽1020；其中，所述第一方向D1与所述第二方向D2垂直；所述第一沟槽1010的第一深度等于所述第二沟槽1020的第二深度；
位于所述第一沟槽1010与所述第二沟槽1020底部的第一绝缘层1030；
位于所述第一绝缘层1030上的导电层1040；所述导电层1040在所述第二方向D2的截面上分离，所述分离的导电层1040构成与所述第一沟槽1010内两侧的侧壁分别连接且沿所述第一方向D1延伸的两条位线1200；
所述第一沟槽1010和第二沟槽1020内、所述导电层1040上具有沿所述第二方向D2延伸的字线1300。
本申请实施例中的第一方向是平行于衬底表面延伸的方向，在第一方向上有多条相互平行的第一沟槽，每条第一沟槽都是条状结构，在第一方向上延伸。示例性地，多条第一沟槽之间相互平行且可以具有相等的间距、深度以及宽度。
相应地，在与第一方向垂直的第二方向上有多条相互平行的第二沟槽，每条第二沟槽都是条状结构，在第二方向上延伸。示例性地，多条第二沟槽之间相互平行且可以具有相等的间距、深度以及宽度。这里，第二沟槽具有与上述第一沟槽相同的深度。如此，第二沟槽与上述第一沟槽在衬底表面构成了网状的结构。
第一绝缘层用于将导电层与衬底电隔离，由绝缘材料组成，例如氧化物、氮化物或者其他绝缘材料等。这里的导电层则由导电材料构成，例如金属铜、金属坞等金属材料、掺杂的半导体材料或其他导电材料。在第二沟槽内的导电层直接连接第二沟槽两侧的侧壁，并且在第二方向上延伸；在第一沟槽内的导电在第二方向的截面上层被分离为两条相互平行的位线，分别连接第二凹槽两侧的侧壁，并且在第一方向上延伸，如此，构成了本申请实施例的双位线结构。
本申请实施例中的字线位于双位线结构之上，两者之间可以通过绝缘材料实现电隔离，相应地，上述字线在第二方向上延伸。
在一些实施例中，如图10D所示，图10D为图10A中在bb’截面上的截面图，所述半导体器件1100还包括：
第一隔离层1050，位于所述第一沟槽内的所述第一绝缘层上；其中，所述第一沟槽中的所述导电层被所述第一隔离层1050分离。
在本申请实施例中，第一沟槽中的导电层在第二方向的截面上可以被第一隔离层分离为两条相互平行的位线。该第一隔离层可以由氧化物材料构成，并在第一方向上延伸。
在一些实施例中，如图10E所示，图10E为图10A中在bb’截面上的截面图，所述半导体器件1100还包括：
第二绝缘层1060，位于所述导电层与所述字线之间；其中，所述第一沟槽中的第二绝缘层1060在所述第二方向的截面上被所述第一隔离层1050分离。
在本申请实施例中，导电层与字线之间可以通过第二绝缘层实现电隔离，该第二绝缘层可以由氮化物、氧化物或者其他绝缘材料构成。由于在第一沟槽中形成双位线结构，两条位线之间被第一隔离层分离。相应地，在第一沟槽中的第二绝缘层也可以被上述第一隔离层分离。
在一些实施例中，如图10F所示，图10F为图10A中在cc’截面上的截面图，所述半导体器件1100还包括：
栅极氧化层1070，位于所述第二绝缘层上的所述第一沟槽和所述第二沟槽的部分侧壁上；
所述字线，包括：位于相邻的所述栅极氧化层1070之间的各半导体柱对应的栅极导电层1080；所述栅极导电层在所述第二方向上连通。
在本申请实施例中，栅极包括栅极氧化层和栅极导电层，且栅极位于第二绝缘层上。其中，栅极氧化层覆盖在第一沟槽和第二沟槽剩余部分的侧壁上；栅极导电层位于栅极氧化层之间。这里，在第二沟槽内的栅极导电层相互连通，并在第一方向的截面上被分离，构成人沿第二方向延伸的字线。
在一些实施例中，如图10G所示，图10G为图10A中在cc’截面上的截面图，所述半导体器件1100还包括：
第二隔离层1090，位于所述第二沟槽内的所述第二绝缘层上；其中，所述第二沟槽中的所述栅极导电层在所述第一方向的截面上被所述第二隔离层1090分离。
在本申请实施例中，第二沟槽中的栅极导电层在第一方向的截面上可以被第二隔离层分离为两条相互平行的字线。该第二隔离层可以由氮化物材料构成，并在第二方向上延伸。这里，构成第二隔离层的材料可以和构成上述第二绝缘层的材料相同。
本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述半导体器件，包括衬底，所述方法包括：
在所述衬底上形成沿第一方向延伸的多条第一沟槽；
在形成有所述第一沟槽的所述衬底上形成沿第二方向延伸的多条第二沟槽；所述第一方向与所述第二方向垂直；所述第一沟槽的第一深度等于所述第二沟槽的第二深度；
在所述第一沟槽与所述第二沟槽内依次形成第一绝缘层、导电层和第二绝缘层；
将所述第一沟槽中的所述导电层在所述第二方向的截面上分离，形成与所述第一沟槽内两侧的侧壁连接且沿所述第一方向延伸的两条位线；
在所述第一沟槽和第二沟槽内、所述导电层上，形成沿所述第二方向延伸的字线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一沟槽中的导电层在所述第二方向上的截面上分离，包括：
沿所述第一方向，在所述第一沟槽内的所述第一绝缘层、所述导电层和所述第二绝缘层上形成具有第三深度的第一缝隙；所述第三深度小于所述第一绝缘层、导电层和第二绝缘层的总厚度，且所述第三深度大于所述第一绝缘层和导电层的厚度之和；
在所述第一缝隙内填充第一绝缘材料，形成第一隔离层；其中，所述第一沟槽中的导电层在所述第二方向的截面上被所述第一隔离层分离。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一绝缘材料包括氧化物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第一沟槽与所述第二沟槽内依次形成第一绝缘层、导电层和第二绝缘层之后，所述方法还包括：
对所述第二绝缘层和所述衬底表面进行平坦化处理，使所述第一沟槽和所述第二沟槽以外区域的衬底表面显露。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第一沟槽和第二沟槽内、所述导电层上，形成沿所述第二方向延伸的字线，包括：
去除所述第一沟槽和所述第二沟槽内、所述导电层上方部分的所述第二绝缘层，形成凹陷区域；
在所述凹陷区域内，形成所述字线。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述凹陷区域内，形成所述字线，包括：
在所述凹陷区域内的侧壁形成栅极氧化层；
在所述凹陷区域内的所述栅极氧化层之间形成栅极导电层；
将所述凹陷区域内的所述栅极导电层在所述第一方向的截面上分离为两条沿所述第二方向延伸的所述字线。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在所述凹陷区域内的所述栅极氧化层之间形成栅极导电层，包括：
在所述凹陷区域的所述栅极氧化层之间沉积导电材料，形成栅极导电层；所述栅极导电层的厚度小于或等于所述栅极氧化层的高度。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述凹陷区域内的所述栅极导电层在所述第一方向的截面上分离为两条沿所述第二方向延伸的所述字线，包括：
沿所述第二方向，在所述栅极导电层上形成具有第四深度的第二缝隙；所述第四深度大于或等于所述栅极导电层的厚度；所述第二缝隙在所述第一方向的截面上分离所述栅极导电层；
在所述第二缝隙内填充第二绝缘材料，形成第二隔离层；其中，所述第二隔离层两侧的所述导电材料连通的各所述栅极导电层构成所述字线。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二绝缘材料包括氮化物。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述栅极导电层的厚度小于所述栅极氧化层的高度，所述将所述凹陷区域内的栅极导电层在所述第一方向的截面上分离之后，所述方法还包括：
在所述凹陷区域内的栅极氧化层之间填充第三绝缘材料形成第三隔离层；其中，第三隔离层的底部与所述第二隔离层的顶部和所述栅极导电层连接。
11.一种半导体器件，其特征在于，包括：
衬底；
在所述衬底上沿第一方向延伸的多条第一沟槽以及沿第二方向延伸的多条第二沟槽；其中，所述第一方向与所述第二方向垂直；所述第一沟槽的第一深度等于所述第二沟槽的第二深度；
位于所述第一沟槽与所述第二沟槽底部的第一绝缘层；
位于所述第一绝缘层上的导电层；所述导电层在所述第二方向的截面上分离，所述分离的导电层构成与所述第一沟槽内两侧的侧壁分别连接且沿所述第一方向延伸的两条位线；
所述第一沟槽和第二沟槽内、所述导电层上具有沿所述第二方向延伸的字线。
12.根据权利要求11所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：
第一隔离层，位于所述第一沟槽内的所述第一绝缘层上；其中，所述第一沟槽中的所述导电层在所述第二方向的截面上被所述第一隔离层分离。
13.根据权利要求12所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：
第二绝缘层，位于所述导电层与所述字线之间；其中，所述第一沟槽中的第二绝缘层在所述第二方向的截面上被所述第一隔离层分离。
14.根据权利要求13所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：
栅极氧化层，位于所述第二绝缘层上的所述第一沟槽和所述第二沟槽的部分侧壁上；
所述字线，包括：位于相邻的所述栅极氧化层之间的各半导体柱对应的栅极导电层；所述栅极导电层在所述第二方向上连通。
15.根据权利要求14所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：
第二隔离层，位于所述第二沟槽内的所述第二绝缘层上；其中，所述第二沟槽中的所述栅极导电层在所述第一方向的截面上被所述第二隔离层分离。
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