[發明專利]制造垂直溝道晶體管的方法

有效

• 申請號: 201010593037.1
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102104005A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 金岡昱;吳容哲;金熙中;鄭鉉雨;金鉉琦
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/10;H01L29/78
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張波

技術領域

本發明構思的實施例涉及一種制造晶體管的方法，例如涉及制造垂直溝道晶體管的方法。

背景技術

在半導體產業中，位線一般通過各種制造方法形成。制造方法之一是制造包括水平溝道的MOS場效應晶體管的方法。制造方法已經進展，從而提高半導體器件的集成而減小半導體器件的設計規則以及提高操作速度和產率。已經建議了包括垂直溝道的晶體管，其與包括已知的水平溝道的晶體管相比，提高了集成度、電阻和電流驅動能力。

發明內容

本發明構思提供了一種制造具有優良電特性的垂直溝道晶體管的方法。

在制造根據本發明構思的實施例的垂直溝道晶體管的方法中，溝道長度的可再現性能夠保證。根據本發明構思的實施例，電流驅動能力通過充分使用垂直溝道而提高。根據本發明構思的實施例，操作速度通過降低掩埋位線的電阻而提高。

根據一個方面，本發明構思指向一種制造垂直溝道晶體管的方法。該方法包括：在襯底上形成具有線型從而在第一水平方向上延伸的有源圖案；在襯底上形成垂直溝道，該垂直溝道在與第一水平方向交叉的第二水平方向上隔離有源圖案，且該垂直溝道垂直地延伸；在襯底上形成在第一水平方向上延伸的掩埋位線；以及沿垂直溝道的至少一個側表面形成在第二水平方向上延伸的字線。

在一些實施例中，形成有源圖案可以包括：在襯底上形成在第一水平方向上延伸的第一溝槽；以及用第一絕緣層填充第一溝槽以形成在第一水平方向上延伸的有源條。

在一些實施例中，在形成垂直溝道之前，形成掩埋位線可以包括：通過在第一水平方向上切割第一絕緣層，形成與有源條的至少一個側表面偏移的掩埋位線圖案；在掩埋位線圖案的內側壁上形成襯層；通過去除有源條的不被襯層保護的一部分，形成掩埋位線中的鑲嵌(damascene)掩埋的位線圖案；以及形成掩埋位線，該掩埋位線在鑲嵌掩埋位線圖案中在第一水平方向上延伸并電連接到有源條的至少一個側表面。

在一些實施例中，形成字線包括：通過在第二水平方向上切割第一絕緣層形成與有源條的至少一個側表面偏移的字線圖案以及通過在第二水平方向上隔離有源條來定義垂直溝道；在字線圖案中形成與垂直溝道的至少一個側表面接觸的柵極絕緣層；以及在字線圖案中形成面對垂直溝道的至少一個側表面的字線，柵極絕緣層插設在其間。

在一些實施例中，在形成掩埋位線之后，形成垂直溝道可以包括：在襯底上形成在第二水平方向上延伸的第二溝槽；以及用第二絕緣層填充第二溝槽并在第二水平方向上隔離有源條以形成通過第一絕緣層和第二絕緣層隔離的垂直溝道。

在一些實施例中，在形成垂直溝道之后，形成字線可以包括：通過在第二水平方向上切割第一絕緣層和第二絕緣層，形成與垂直溝道的至少一個側表面偏移的字線圖案；在字線圖案中形成與垂直溝道的至少一個側表面接觸的柵極絕緣層；以及在字線圖案中形成面對垂直溝道的至少一個側表面的字線，柵極絕緣層插設在其間。

在一些實施例中，在形成掩埋位線之前，形成垂直溝道可以包括：在襯底上形成在第二水平方向上延伸的第二溝槽；以及用第二絕緣層填充第二溝槽并在第二水平方向上隔離有源條以形成垂直溝道。

在一些實施例中，在形成垂直溝道之后，形成掩埋位線可以包括：通過在第一水平方向上切割第一絕緣層和第二絕緣層，形成與垂直溝道的至少一個側表面偏移的掩埋位線圖案；在掩埋位線圖案的內側壁上形成襯層；通過去除垂直溝道的沒有被襯層保護的一部分，在掩埋位線圖案中形成鑲嵌掩埋位線圖案；以及在鑲嵌掩埋位線圖案中形成金屬化合物掩埋位線，該金屬化合物掩埋位線在第一水平方向上延伸并電連接到垂直溝道的至少一個側表面。

在一些實施例中，該方法還可以包括在垂直溝道中形成上結區域和下結區域，上結區域和下結區域通過字線彼此垂直地間隔開。

在一些實施例中，下結區域可以與掩埋位線同時形成。

附圖說明

本發明構思的前述和其它的特征以及優點從對本發明構思的優選實施例的更具體描述將變得明顯，如附圖中所示，在不同的視圖中，相似的附圖標記指代相同的部件。附圖不一定按比例，而是重點在于示出本發明構思的原理。在附圖中，為了清晰，層和區域的厚度被夸大。

圖1A是示出根據本發明構思的實施例的垂直溝道晶體管的透視圖。

圖1B是示出根據本發明構思的另一實施例的垂直溝道晶體管的透視圖，其是圖1A的實施例的修改。