[發(fā)明專(zhuān)利]集成電路存儲(chǔ)器的晶體管組合結(jié)構(gòu)及其形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811033536.8
• 申請(qǐng)日: 2018-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110880508A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/105
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/105;H01L29/10;H01L21/8239
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

本發(fā)明提供了一種集成電路存儲(chǔ)器的晶體管組合結(jié)構(gòu)及其形成方法。通過(guò)在溝道區(qū)的襯底中形成相對(duì)于溝道區(qū)的第一頂表面凹陷的第一缺口，以增加溝道區(qū)與字線交界的有效面積。因此，在由有源區(qū)和字線構(gòu)成的存儲(chǔ)晶體管導(dǎo)通時(shí)，即可使所形成的導(dǎo)電溝道相應(yīng)的沿著溝道區(qū)與字線的交界面形貌反型形成，從而可增加導(dǎo)電溝道的長(zhǎng)度和/或?qū)挾龋M(jìn)而能夠有效改善存儲(chǔ)晶體管的短溝道效應(yīng)并可提高存儲(chǔ)晶體管的導(dǎo)通電流。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種集成電路存儲(chǔ)器的晶體管組合結(jié)構(gòu)及其形成方法以及一種半導(dǎo)體集成電路器件。

背景技術(shù)

在目前的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，集成電路產(chǎn)品主要可分為三大類(lèi)型：邏輯器件、存儲(chǔ)器件和模擬電路，其中存儲(chǔ)器件在集成電路產(chǎn)品中占據(jù)了相當(dāng)大的比例。存儲(chǔ)器中通常包括多個(gè)存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元通常包括一有源區(qū)，并可利用所述有源區(qū)例如構(gòu)成存儲(chǔ)晶體管。

圖1為一種存儲(chǔ)單元的有源區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，有源區(qū)10例如可用于構(gòu)成存儲(chǔ)晶體管，因此所述有源區(qū)10上定義有源區(qū)10S和漏區(qū)10D，以及在所述源區(qū)10S和所述漏區(qū)10D之間的部分構(gòu)成溝道區(qū)10C。在存儲(chǔ)晶體管導(dǎo)通時(shí)，能夠在溝道區(qū)10C中反型形成一導(dǎo)電溝道，從而使所述源區(qū)10S和所述漏區(qū)10D通過(guò)所述導(dǎo)電溝道實(shí)現(xiàn)電流流通。

隨著半導(dǎo)體器件的集成度的不斷增加，提升存儲(chǔ)器的集成密度已成為一種趨勢(shì)。然而，在元件尺寸縮減的要求下，存儲(chǔ)晶體管的導(dǎo)電溝道的尺寸也會(huì)隨之縮減，進(jìn)而導(dǎo)致存儲(chǔ)晶體管的短溝道效應(yīng)，并會(huì)使存儲(chǔ)晶體管的導(dǎo)通電流和飽和電流下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種集成電路存儲(chǔ)器的晶體管組合結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有的集成電路存儲(chǔ)器隨著器件尺寸的不斷縮減，容易出現(xiàn)存儲(chǔ)晶體管的短溝道效應(yīng)以及導(dǎo)通電流下降的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種集成電路存儲(chǔ)器的晶體管組合結(jié)構(gòu)，包括：

一襯底，所述襯底中具有多個(gè)有源區(qū)；以及，

多條字線，形成在所述襯底中，所述字線在其延伸方向上與相應(yīng)的所述有源區(qū)相交，并由所述有源區(qū)和部分所述字線共同構(gòu)成集成電路存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)晶體管；

其中，所述有源區(qū)中對(duì)應(yīng)所述字線的部分構(gòu)成溝道區(qū)，對(duì)應(yīng)所述溝道區(qū)的所述襯底具有第一頂表面，并且在所述溝道區(qū)的襯底中形成有相對(duì)所述第一頂表面凹陷的至少一個(gè)第一缺口，所述字線覆蓋所述溝道區(qū)的所述第一頂表面并填充所述第一缺口。

可選的，所述有源區(qū)沿著有源長(zhǎng)度方向延伸，所述第一缺口的底表面和所述第一頂表面構(gòu)成第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)，所述第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)在垂直于所述有源區(qū)的延伸方向上逐階排布。

可選的，所述第一缺口沿著所述有源區(qū)的延伸方向延伸，并在所述延伸方向上與所述溝道區(qū)具備相同的長(zhǎng)度尺寸。

可選的，所述襯底中形成有多個(gè)字線溝槽，所述字線填充在所述字線溝槽中，并且所述字線溝槽在其延伸方向上穿越相應(yīng)有源區(qū)的所述溝道區(qū)；其中，所述字線溝槽對(duì)應(yīng)所述溝道區(qū)的部分構(gòu)成柵極溝槽，所述柵極溝槽的底表面對(duì)應(yīng)所述溝道區(qū)的所述第一頂表面，所述第一缺口相對(duì)于所述柵極溝槽的底表面凹陷。

可選的，所述字線溝槽在其延伸方向上還具有多個(gè)連接溝槽，所述連接溝槽位于在字線延伸方向上相鄰的所述柵極溝槽之間，以使在字線延伸方向上相鄰的所述柵極溝槽相互連通。

可選的，所述字線溝槽中，所述柵極溝槽的底表面相對(duì)于所述連接溝槽的底表面突出并具有突起側(cè)壁，所述字線填充所述柵極溝槽和所述連接溝槽并覆蓋所述突起側(cè)壁，以構(gòu)成鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極。

可選的，所述第一缺口設(shè)置在所述柵極溝槽靠近所述連接溝槽的一側(cè)上，并且所述第一缺口的底表面相對(duì)于所述連接溝槽的底表面突出，以使所述連接溝槽的底表面、所述第一缺口的底表面和所述柵極溝槽的底表面構(gòu)成多級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)，所述多級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)在垂直于所述有源區(qū)的延伸方向上逐階排布。