[發明專利]制造具有掩埋柵電極的半導體器件的方法

在審

• 申請號: 202010049972.5
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111490095A
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 姜炳在;金允貞;梁世敏;李氣范
• 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;H01L21/336
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 范心田

公開了一種制造具有掩埋柵電極的半導體器件的方法，包括：在具有由器件隔離膜限定的多個有源區的襯底中形成多個柵極溝槽，多個柵極溝槽與多個有源區交叉并沿第一水平方向彼此平行地延伸；在襯底的暴露表面上選擇性地形成第一柵極絕緣層；在第一柵極絕緣層和器件隔離膜兩者的暴露表面上形成第二柵極絕緣層；以及通過部分地去除第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層來形成多個柵極絕緣層，并形成多個掩埋柵電極。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年1月25日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2019-0010063的權益，該申請的公開內容通過引用全部并入本文。

技術領域

本發明構思涉及一種制造半導體器件的方法，更具體地，涉及一種制造具有掩埋柵電極的半導體器件的方法。

背景技術

隨著電子工業的快速發展和用戶的需求，電子設備越來越小，越來越輕。因此，由于需要在電子設備中使用的高度集成的半導體器件，所以減少了半導體器件的部件的設計規則。為了制造高度縮放的半導體器件，已經引入了埋在半導體襯底中的掩埋柵電極作為柵電極。

發明內容

本發明構思提供了一種半導體器件、和一種制造具有掩埋柵極且表現出提高的可靠性和性能的半導體器件的方法。

根據本發明構思的一方面，提供了一種制造半導體器件的方法，該方法包括：在襯底中形成多個柵極溝槽，襯底具有由器件隔離膜限定的多個有源區，多個柵極溝槽與多個有源區交叉并且在第一水平方向上延伸以彼此平行；在襯底的暴露表面上選擇性地形成第一柵極絕緣層；在第一柵極絕緣層和所述器件隔離膜兩者的暴露表面上形成第二柵極絕緣層，第二柵極絕緣層的厚度小于第一柵極絕緣層的厚度；通過部分地去除第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層來形成多個柵極絕緣層；以及形成多個掩埋柵電極，其中，多個柵極絕緣層分別覆蓋多個柵極溝槽的下部的側表面和底表面，并且其中，多個掩埋柵電極分別布置在多個柵極絕緣層上，以填充多個柵極溝槽的下部。

根據本發明構思的另一方面，提供了一種制造半導體器件的方法，該方法包括：在襯底中形成多個柵極溝槽，襯底具有由器件隔離膜限定的多個有源區，多個柵極溝槽與多個有源區交叉并且在第一水平方向上延伸以彼此平行；通過第一氧化工藝在襯底的暴露表面上形成第一柵極絕緣層；通過第二氧化工藝形成第二柵極絕緣層，第二柵極絕緣層共形地覆蓋第一柵極絕緣層和器件隔離膜；以及形成多個掩埋柵電極以分別填充多個柵極溝槽的下部，其中，第一氧化工藝包括在O₂+H₂氣體中進行的原位蒸汽產生(ISSG)氧化工藝，并且第二氧化工藝包括沉積工藝。

根據本發明構思的又一方面，提供了一種制造半導體器件的方法，該方法包括：在襯底中形成多個柵極溝槽，襯底具有由器件隔離膜限定的多個有源區，多個柵極溝槽與多個有源區交叉并且在第一水平方向上延伸以彼此平行；形成多個柵極絕緣層，每個柵極絕緣層包括第一柵極絕緣層的一部分以及第二柵極絕緣層的一部分，第一柵極絕緣層選擇性地形成在襯底的暴露表面上，并且第二柵極絕緣層形成在第一柵極絕緣層和器件隔離膜兩者的暴露表面上并且具有比第一柵極絕緣層的厚度小的厚度；以及形成多個掩埋柵電極，多個掩埋柵電極在第一水平方向上彼此平行地延伸，并且分別填充其間具有所述多個柵極絕緣層的所述多個柵極溝槽的下部，其中，多個掩埋柵電極中的每一個的一部分在與第一方向交叉的第二方向上具有最大寬度，所述一部分的兩個相對側布置有器件隔離膜；以及多個掩埋柵電極中的每一個的一部分在第二方向上具有最小寬度，所述一部分的兩個相對側上分別布置有多個柵極溝槽所交叉的多個有源區中的每一個有源區的截面。

附圖說明

根據以下結合附圖進行的詳細描述，將更清楚地理解本發明構思的實施例，在附圖中：

圖1、圖2、圖3A至圖3D、圖4、圖5A至圖5C、圖6、圖7A至圖7C、圖8、圖9A至圖9C、圖10、圖11A至圖11C和圖12A至圖12B分別是示出根據示例實施例的制造半導體器件的方法的順序工藝的圖；