[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體器件和制造該半導(dǎo)體器件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310147602.5
• 申請(qǐng)日: 2013-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103633126B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樸辰哲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 愛(ài)思開(kāi)海力士有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/423
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/423;H01L29/78;H01L21/28
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;何勝勇

本發(fā)明公開(kāi)一種半導(dǎo)體器件和制造該半導(dǎo)體器件的方法，該半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體基板、第一埋入式柵極和第二埋入式柵極，該半導(dǎo)體基板包括單元區(qū)域、第二墊區(qū)域、以及設(shè)置在第二墊區(qū)域與單元區(qū)域之間的第一墊區(qū)域，第一埋入式柵極埋入到半導(dǎo)體基板的溝槽中并且從單元區(qū)域延伸到第二墊區(qū)域，第二埋入式柵極埋入到半導(dǎo)體基板的溝槽中，設(shè)置在第一埋入式柵極的上部上方，與第一埋入式柵極的上部間隔開(kāi)，并且從單元區(qū)域延伸至第一墊區(qū)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，更具體地說(shuō)，涉及根據(jù)接通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)對(duì)與離子注入?yún)^(qū)域重疊的上方埋入式柵極施加不同電壓的半導(dǎo)體器件，以及制造該半導(dǎo)體器件的方法。

背景技術(shù)

最近，大多數(shù)電子器件包括至少一個(gè)半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件包括例如晶體管、電阻器和電容器等電子元件，這些電子元件執(zhí)行電子裝置的功能且集成在半導(dǎo)體基板上。例如，諸如計(jì)算機(jī)或數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等電子裝置可以包括用于存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)芯片和用于控制信息的處理芯片。存儲(chǔ)芯片和處理芯片包括集成在半導(dǎo)體基板上的電子元件。

一直在增大半導(dǎo)體器件的集成度以滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)高性能和低價(jià)位的要求。半導(dǎo)體器件的集成度的增大需要設(shè)計(jì)規(guī)則的容差變小，從而需要顯著減小半導(dǎo)體器件的圖案。盡管芯片面積與存儲(chǔ)容量的增大成比例地增大，但隨著半導(dǎo)體器件變得小型化并且更高度的集成化，實(shí)際形成有半導(dǎo)體器件圖案的單位（unit）單元（cell，又稱(chēng)為晶胞）面積減小。因此，由于應(yīng)當(dāng)在有限的單位面積內(nèi)形成更多數(shù)量的圖案來(lái)獲得期望的存儲(chǔ)容器，因此，需要形成臨界尺寸（CD：在預(yù)定條件下可得的最小圖案尺寸）縮小的微細(xì)（精細(xì)）圖案。

之前，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了用于形成微細(xì)圖案的各種方法，包括例如使用相移掩模作為光掩模的方法、在晶片上形成能夠增強(qiáng)圖像對(duì)比度的獨(dú)立薄膜的對(duì)比度增強(qiáng)層（CEL）方法、在兩個(gè)光阻（photoresist，又稱(chēng)為光刻膠或光致抗蝕劑）膜之間設(shè)置例如旋涂玻璃（SOG）膜等中間層的三層膠（TLR）方法、以及選擇性地將硅注入到光阻膜的上部中的硅烷化方法。

同時(shí)，隨著半導(dǎo)體器件的集成度增加，溝道的長(zhǎng)度縮短，因而從晶體管特性考慮，高密度溝道摻雜是必須的以防止刷新特性劣化。為了實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，新提出了減小位線(xiàn)電容的技術(shù)，其中，凹入式柵極結(jié)構(gòu)構(gòu)造為埋入式柵極結(jié)構(gòu)，使得在位線(xiàn)的下部形成柵極并且減小了柵極與位線(xiàn)之間的電容以及位線(xiàn)的總電容這兩種電容。

通常，在埋入式柵極的情況下，將半導(dǎo)體基板蝕刻至預(yù)定深度以形成溝槽，在整個(gè)基板上形成柵極金屬以埋入溝槽中，然后以?xún)H僅保留預(yù)定深度的柵電極的方式對(duì)柵電極執(zhí)行回蝕工序。在回蝕工序中，回蝕深度可能出現(xiàn)變化（差異性）。

當(dāng)回蝕深度出現(xiàn)變化時(shí)，結(jié)（junction，又稱(chēng)為接面）區(qū)域和柵極金屬響應(yīng)保留的柵極金屬的厚度而彼此重疊。在該情況下，出現(xiàn)柵極引發(fā)漏極漏電流（GIDL），使得單元的保持時(shí)間縮短，從而造成半導(dǎo)體器件特性劣化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及提供一種基本上消除了由現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)造成的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題的半導(dǎo)體器件和制造該半導(dǎo)體器件的方法。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種可以解決現(xiàn)有技術(shù)的如下問(wèn)題的半導(dǎo)體器件和制造該半導(dǎo)體器件的方法：因?yàn)檫B接至柵極材料的結(jié)區(qū)域由于回蝕工序中的變化而使得單元保持時(shí)間縮短并且半導(dǎo)體器件特性劣化，所以出現(xiàn)GIDL。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種半導(dǎo)體器件包括：半導(dǎo)體基板，其包括單元區(qū)域、位于所述單元區(qū)域的一側(cè)的第二墊區(qū)域、以及設(shè)置在所述單元區(qū)域與所述第二墊區(qū)域之間的第一墊區(qū)域，所述第一墊區(qū)域是與所述單元區(qū)域和所述第二墊區(qū)域連續(xù)的；第一埋入式柵極，其埋入到所述半導(dǎo)體基板的溝槽的底部中，并且從所述單元區(qū)域延伸到所述第二墊區(qū)域；以及第二埋入式柵極，其埋入到所述半導(dǎo)體基板的溝槽的底部中，與所述第一埋入式柵極的上部間隔開(kāi)，并且從所述單元區(qū)域延伸至所述第一墊區(qū)域。

所述半導(dǎo)體器件還可以包括：第一金屬觸點(diǎn)，其形成在所述第一埋入式柵極的端部；以及第二金屬觸點(diǎn)，其形成在所述第二埋入式柵極的端部。