[發明專利]具有掩埋式柵結構的半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202010420316.1
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN112599411A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 金東洙;權世漢
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/423;H01L27/108;H01L21/8242
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 許偉群;阮愛青

1.一種用于制造半導體器件的方法，包括：

在襯底中形成溝槽；

在所述溝槽的表面上方形成柵電介質層；

在所述柵電介質層上方形成下柵極，所述下柵極部分地填充所述溝槽；

在所述下柵極上方形成低功函數層，所述低功函數層具有比所述下柵極低的功函數；

在所述低功函數層上方形成間隔物；

刻蝕所述低功函數層以與所述間隔物自對準，以便在所述下柵極的兩個上邊緣上形成垂直柵極；以及

在所述垂直柵極的內側壁之間的所述下柵極上方形成上柵極。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述低功函數層上形成所述間隔物的步驟包括：

在所述低功函數層上方形成間隔物層；以及

通過刻蝕所述間隔物層，在所述低功函數層的上邊緣上形成垂直延伸的所述間隔物。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述間隔物由相對于所述低功函數層具有刻蝕選擇性的材料形成。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述間隔物包括氧化硅。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述下柵極上形成所述低功函數層的步驟包括：

在所述下柵極上形成填充所述溝槽的低功函數材料；以及

使所述低功函數材料凹陷，以形成在比所述襯底的頂表面低的水平處的所述低功函數層。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述低功函數層包括具有比硅的中間帶隙功函數低的功函數的低功函數材料。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述低功函數層包括N型多晶硅。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述垂直柵極的內側壁之間的所述下柵極上形成上柵極的步驟包括：

在所述襯底上形成上柵極層，以填充在所述垂直柵極的內側壁之間的空間；以及

使所述上柵極層凹陷，以形成在比所述襯底的頂表面低的水平處的所述上柵極。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述上柵極的頂表面位于與所述垂直柵極的頂表面相同的水平處。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，所述下柵極和上柵極中的每個包括金屬基材料，并且所述垂直柵極包括N型多晶硅。

11.根據權利要求1所述的方法，還包括：在所述垂直柵極的內側壁之間的所述下柵極上形成所述上柵極之前，去除所述間隔物。

12.根據權利要求1所述的方法，其中，在保留所述間隔物的狀態下，執行在所述垂直柵極的內側壁之間的所述下柵極上形成所述上柵極。

13.根據權利要求1所述的方法，還包括：在形成所述低功函數層之前，在所述下柵極上形成阻擋層。

14.根據權利要求13所述的方法，其中，在所述下柵極上形成所述阻擋層的步驟包括：使所述下柵極的頂表面暴露于等離子體處理，以便形成所述阻擋層。

15.根據權利要求13所述的方法，其中，所述阻擋層由所述下柵極的表面氮化物形成。

16.根據權利要求13所述的方法，其中，所述下柵極包括鎢，并且所述阻擋層包括所述鎢的氮化物。

17.根據權利要求13所述的方法，其中，所述下柵極包括氮化鈦，并且所述阻擋層包括通過使所述氮化鈦氮化而獲得的富氮的氮化鈦。