[發明專利]半導體裝置

有效

• 申請號: 201710605564.1
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107731907B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 趙珉熙;安佑松;崔民洙;山田悟;金俊秀;李盛三
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/78
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉燦強;田野

1.一種半導體裝置，所述半導體裝置包括：

有源區，位于基底上；

器件隔離膜，位于所述基底上以限定所述有源區；

柵極溝槽，穿過所述器件隔離膜并穿過所述有源區，所述柵極溝槽包括位于所述有源區中的第一部分和位于所述器件隔離膜中的第二部分；

柵電極，包括嵌入在所述柵極溝槽的所述第一部分中的第一柵極和嵌入在所述柵極溝槽的所述第二部分中的第二柵極，所述第一柵極的上表面高于所述第二柵極的上表面；

第一柵極覆蓋圖案，位于所述第一柵極上并填充所述柵極溝槽的所述第一部分；以及

第二柵極覆蓋圖案，位于所述第二柵極上并填充所述柵極溝槽的所述第二部分，

其中，與所述第一柵極覆蓋圖案相比，所述第二柵極覆蓋圖案具有相對較低的介電常數。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中：

所述第一柵極覆蓋圖案包括具有第一介電常數的第一絕緣層，

所述第二柵極覆蓋圖案包括第二絕緣層和第三絕緣層，所述第二絕緣層包括與所述第一絕緣層的材料相同的材料，所述第三絕緣層具有比所述第二絕緣層的介電常數低的介電常數，所述第三絕緣層圍繞所述第二絕緣層的側表面和下表面。

3.根據權利要求2所述的半導體裝置，其中，所述第一絕緣層和所述第二絕緣層包括氮化硅，所述第三絕緣層包括介電常數比氮化硅的介電常數低的材料。

4.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第一柵極覆蓋圖案包括具有第一介電常數的第一絕緣層，所述第二柵極覆蓋圖案包括第二絕緣層和氣隙，所述第二絕緣層包括與所述第一絕緣層的材料相同的材料。

5.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第一柵極覆蓋圖案包括具有第一介電常數的第一絕緣層，所述第二柵極覆蓋圖案包括第二絕緣層和固定正電荷，所述第二絕緣層包括與所述第一絕緣層的材料相同的材料，固定正電荷捕獲在所述器件隔離膜的與所述第二絕緣層相鄰的表面上。

6.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第二柵極覆蓋圖案的寬度小于所述第一柵極覆蓋圖案的寬度。

7.根據權利要求6所述的半導體裝置，其中，所述第二柵極的寬度小于所述第一柵極的寬度。

8.根據權利要求1所述的半導體裝置，所述半導體裝置還包括位于所述有源區上的源/漏區，所述第二柵極不與所述源/漏區疊置。

9.根據權利要求8所述的半導體裝置，所述半導體裝置還包括電連接到所述源/漏區的信息存儲元件。

10.根據權利要求9所述的半導體裝置，其中，所述信息存儲元件是電容器。

11.一種半導體裝置，所述半導體裝置包括：

基底，包括有源區和限定所述有源區的器件隔離膜；

柵極溝槽，穿過所述器件隔離膜并穿過所述有源區，所述柵極溝槽包括位于所述有源區中的第一部分和位于所述器件隔離膜中的第二部分；

柵電極，包括嵌入在所述柵極溝槽的所述第一部分中的第一柵極和嵌入在所述柵極溝槽的所述第二部分中的第二柵極；以及

柵極覆蓋圖案，位于所述第一柵極和所述第二柵極上，所述第一柵極的上表面高于所述第二柵極的上表面，所述柵極覆蓋圖案具有堆疊有不同材料的結構。

12.根據權利要求11所述的半導體裝置，其中，所述柵極覆蓋圖案包括第一絕緣層和第二絕緣層，所述第一絕緣層具有第一介電常數，所述第二絕緣層具有比所述第一絕緣層的所述第一介電常數低的介電常數并圍繞所述第一絕緣層的側表面和下表面。

13.根據權利要求12所述的半導體裝置，其中，所述第一絕緣層包括氮化硅，所述第二絕緣層包括介電常數比氮化硅的介電常數低的材料。