[發(fā)明專利]包括多層?xùn)艠O的半導(dǎo)體器件、電子器件及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410022915.2
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN104347379B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金承煥
• 申請（專利權(quán)）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336;H01L21/8232;H01L29/78
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;何勝勇

本發(fā)明公開一種包括多層?xùn)艠O的半導(dǎo)體器件、電子器件及其形成方法，該半導(dǎo)體器件形成為具有不同功函數(shù)的多個層的疊層結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，更具體地說涉及層疊有多層（例如三層）功函數(shù)不同的材料的半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

通過在硅晶片中的預(yù)定區(qū)域中摻雜或沉積新材料來設(shè)計用于預(yù)定用途的半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體存儲器件包括用于實現(xiàn)預(yù)定用途的多種元件，例如晶體管、電容器、電阻器等。各個元件經(jīng)由導(dǎo)電層互連，以便在它們之間傳輸數(shù)據(jù)或信號。

隨著半導(dǎo)體器件的制造技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)對通過提高半導(dǎo)體器件的集成度而在單個晶片上形成更多芯片的方法進行了深入研究。為了提高半導(dǎo)體器件的集成度，器件的設(shè)計規(guī)則所要求的最小特征尺寸變小。

例如，位線和柵極之間的距離與集成度的提高量成比例地逐漸減小。然而，結(jié)果，位線和柵極之間的寄生電容也增大。為了避免上述問題，最近提出并開發(fā)了將柵極埋入半導(dǎo)體基板中的埋入式柵極結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及包括多層?xùn)艠O（多層式柵極）的半導(dǎo)體器件、包括該半導(dǎo)體器件的電子器件、以及形成該半導(dǎo)體器件的方法。

本發(fā)明涉及能夠減小柵極引發(fā)漏極漏電流（GIDL）并增大晶體管的臨界電壓的半導(dǎo)體器件。

根據(jù)實施例的一個方面，一種具有多層?xùn)艠O的半導(dǎo)體器件包括：柵極絕緣膜；以及柵極，其形成在所述柵極絕緣膜上，其中，所述柵極包括：臨界電壓增大層，其形成在所述柵極絕緣膜上方，所述臨界電壓增大層具有第一功函數(shù)；電阻減小層，其形成在所述柵極絕緣膜上方并具有第二功函數(shù)，所述第二功函數(shù)比所述第一功函數(shù)低；以及漏電流阻止層，其形成在所述柵極絕緣膜上方并具有第三功函數(shù)，所述第三功函數(shù)比所述第二功函數(shù)低。

根據(jù)實施例的另一個方面，一種具有多層?xùn)艠O的半導(dǎo)體器件包括：柵極絕緣膜；以及柵極，其形成在所述柵極絕緣膜上，其中，所述柵極包括：P⁺多晶硅層，其形成在所述柵極絕緣膜上；硅化鈷（CoSi₂）層，其不僅形成在所述P⁺多晶硅層上而且形成在所述柵極絕緣膜上；以及N⁺多晶硅層，其不僅形成在所述硅化鈷（CoSi₂）層上而且形成在所述柵極絕緣膜上。

根據(jù)實施例的另一個方面，一種形成半導(dǎo)體器件的方法包括：形成器件隔離膜，所述器件隔離膜構(gòu)造成限定有源區(qū)；通過蝕刻所述有源區(qū)而形成溝槽；形成埋入所述溝槽中的第一導(dǎo)電層；將所述第一導(dǎo)電層的上部轉(zhuǎn)化成硅化物層，由此形成第二導(dǎo)電層；在所述第二導(dǎo)電層上形成第三導(dǎo)電層；以及在所述第三導(dǎo)電層上形成密封層，以填充所述溝槽。

根據(jù)實施例的另一個方面，一種電子器件包括：存儲器件，其構(gòu)造成響應(yīng)數(shù)據(jù)輸入/輸出（I/O）控制信號來存儲數(shù)據(jù)和讀出已存儲的數(shù)據(jù)；以及存儲器控制器，其構(gòu)造成生成所述數(shù)據(jù)I/O控制信號并且控制所述存儲器件的數(shù)據(jù)I/O操作，其中，所述存儲器件包括：柵極絕緣膜；以及柵極，其形成在所述柵極絕緣膜上，其中，所述柵極包括：臨界電壓增大層，其形成在所述柵極絕緣膜上方，所述臨界電壓增大層具有第一功函數(shù)；電阻減小層，其形成在所述柵極絕緣膜上方并具有第二功函數(shù)，所述第二功函數(shù)比所述第一功函數(shù)低；以及漏電流阻止層，其形成在所述柵極絕緣膜上方并具有第三功函數(shù)，所述第三功函數(shù)比所述第二功函數(shù)低。

通過參考以下描述、附圖和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的這些和其它特征、方面以及優(yōu)點將變得更容易理解。應(yīng)該注意的是，本發(fā)明不限于本文所描述的具體實施例。本文給出的這些實施例只是出于示例的目的。對相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，額外的實施例將是顯而易見的。應(yīng)該理解的是，實施例的以上概括性描述和以下詳細描述都是為了進一步解釋要求保護的本發(fā)明。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)實施例的半導(dǎo)體器件的柵極結(jié)構(gòu)的剖視圖。