[發明專利]半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202011264983.1
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN113130379A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 趙珉熙;樸玄睦;宋珉宇;宋宇彬;吳賢實;李玟洙
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L21/765
• 分類號: H01L21/765;H01L29/78;H01L21/336;H01L27/092
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 楊姍

1.一種半導體器件，包括：

襯底，包括有源區和器件隔離區；

平板結構，形成在所述襯底上；

氧化物半導體層，在所述有源區和所述器件隔離區中覆蓋所述平板結構的頂表面并且連續地設置在所述襯底的頂表面上；

柵極結構，設置在所述氧化物半導體層上并且包括柵極介電層和柵電極；以及

源/漏區，設置在所述柵極結構的兩側并且形成在所述氧化物半導體層中，

其中，當從側橫截面觀察時，所述平板結構的延伸方向和所述柵極結構的延伸方向彼此交叉。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述平板結構包括：

在所述襯底上形成的第一絕緣層；

在所述第一絕緣層上形成的下部柵極金屬層；以及

在所述下部柵極金屬層上形成的第二絕緣層，

其中，所述下部柵極金屬層介于所述第一絕緣層和所述第二絕緣層之間。

3.根據權利要求2所述的半導體器件，其中，所述下部柵極金屬層包括鎳(Ni)、鈷(Co)或釕(Ru)中的至少一種。

4.根據權利要求2所述的半導體器件，其中，所述下部柵極金屬層在所述有源區和所述器件隔離區中連續地設置在所述襯底的所述頂表面上。

5.根據權利要求2所述的半導體器件，還包括電連接到所述下部柵極金屬層的下部柵極金屬層接觸部。

6.根據權利要求2所述的半導體器件，其中，所述下部柵極金屬層僅設置在所述器件隔離區中。

7.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述氧化物半導體層包括銦鎵鋅氧化物(InGaZnO)、銦鎵硅氧化物(InGaSiO)、銦錫鋅氧化物(InSnZnO)、銦鋅氧化物(InZnO)、或鉿銦鋅氧化物(HfInZnO)中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括形成在所述氧化物半導體層內部并且設置在所述柵極結構下方的溝道區，

其中所述氧化物半導體層的頂表面具有平面結構。

9.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述柵極介電層圍繞所述柵電極的側表面和底表面。

10.一種半導體器件，包括：

襯底，被配置為限定多個有源區；

絕緣層，覆蓋所述襯底的頂表面；

柵電極，形成在所述絕緣層上并且沿第一方向延伸；

柵極介電層，覆蓋所述絕緣層和所述柵電極；

氧化物半導體層，設置在所述柵極介電層上并且被配置為在所述多個有源區中的每一個有源區中形成溝道區；

多個接觸結構，電連接到所述氧化物半導體層；以及

上部柵極金屬層，形成在所述多個有源區中的每兩個相鄰的有源區之間，

其中，在所述多個有源區中的每兩個相鄰的有源區之間不形成器件隔離絕緣層。

11.根據權利要求10所述的半導體器件，其中，所述氧化物半導體層的頂表面具有不平坦的結構，并且連續地延伸跨過所述多個有源區。

12.根據權利要求10所述的半導體器件，其中，所述氧化物半導體層包括銦鎵鋅氧化物(InGaZnO)、銦鎵硅氧化物(InGaSiO)、銦錫鋅氧化物(InSnZnO)、銦鋅氧化物(InZnO)、或鉿銦鋅氧化物(HfInZnO)中的至少一種。

13.根據權利要求10所述的半導體器件，還包括阻擋絕緣層，在所述柵極介電層上設置在所述多個接觸結構中的每兩個相鄰的接觸結構之間，并且沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸。