半導(dǎo)體器件和制造該半導(dǎo)體器件的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體器件和制造該半導(dǎo)體器件的方法，該半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體基板、第一埋入式柵極和第二埋入式柵極，該半導(dǎo)體基板包括單元區(qū)域、第二墊區(qū)域、以及設(shè)置在第二墊區(qū)域與單元區(qū)域之間的第一墊區(qū)域，第一埋入式柵極埋入到半導(dǎo)體基板的溝槽中并且從單元區(qū)域延伸到第二墊區(qū)域，第二埋入式柵極埋入到半導(dǎo)體基板的溝槽中，設(shè)置在第一埋入式柵極的上部上方，與第一埋入式柵極的上部間隔開，并且從單元區(qū)域延伸至第一墊區(qū)域。
【專利說明】半導(dǎo)體器件和制造該半導(dǎo)體器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，更具體地說，涉及根據(jù)接通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)對(duì)與離子注入?yún)^(qū)域重疊的上方埋入式柵極施加不同電壓的半導(dǎo)體器件，以及制造該半導(dǎo)體器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，大多數(shù)電子器件包括至少一個(gè)半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件包括例如晶體管、電阻器和電容器等電子元件，這些電子元件執(zhí)行電子裝置的功能且集成在半導(dǎo)體基板上。例如，諸如計(jì)算機(jī)或數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等電子裝置可以包括用于存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)芯片和用于控制信息的處理芯片。存儲(chǔ)芯片和處理芯片包括集成在半導(dǎo)體基板上的電子元件。
[0003]一直在增大半導(dǎo)體器件的集成度以滿足消費(fèi)者對(duì)高性能和低價(jià)位的要求。半導(dǎo)體器件的集成度的增大需要設(shè)計(jì)規(guī)則的容差變小，從而需要顯著減小半導(dǎo)體器件的圖案。盡管芯片面積與存儲(chǔ)容量的增大成比例地增大，但隨著半導(dǎo)體器件變得小型化并且更高度的集成化，實(shí)際形成有半導(dǎo)體器件圖案的單位(unit)單元(cell，又稱為晶胞)面積減小。因此，由于應(yīng)當(dāng)在有限的單位面積內(nèi)形成更多數(shù)量的圖案來獲得期望的存儲(chǔ)容器，因此，需要形成臨界尺寸(CD:在預(yù)定條件下可得的最小圖案尺寸)縮小的微細(xì)(精細(xì))圖案。
[0004]之前，已經(jīng)開發(fā)出了用于形成微細(xì)圖案的各種方法，包括例如使用相移掩模作為光掩模的方法、在晶片上形成能夠增強(qiáng)圖像對(duì)比度的獨(dú)立薄膜的對(duì)比度增強(qiáng)層(CEL)方法、在兩個(gè)光阻(photoresist，又稱為光刻膠或光致抗蝕劑)膜之間設(shè)置例如旋涂玻璃(SOG)膜等中間層的三層膠(TLR)方法、以及選擇性地將硅注入到光阻膜的上部中的硅烷化方法。
[0005]同時(shí)，隨著半導(dǎo)體器件的集成度增加，溝道的長(zhǎng)度縮短，因而從晶體管特性考慮，高密度溝道摻雜是必須的以防止刷新特性劣化。為了實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，新提出了減小位線電容的技術(shù)，其中，凹入式柵極結(jié)構(gòu)構(gòu)造為埋入式柵極結(jié)構(gòu)，使得在位線的下部形成柵極并且減小了柵極與位線之間的電容以及位線的總電容這兩種電容。
[0006]通常，在埋入式柵極的情況下，將半導(dǎo)體基板蝕刻至預(yù)定深度以形成溝槽，在整個(gè)基板上形成柵極金屬以埋入溝槽中，然后以僅僅保留預(yù)定深度的柵電極的方式對(duì)柵電極執(zhí)行回蝕工序。在回蝕工序中，回蝕深度可能出現(xiàn)變化(差異性)。
[0007]當(dāng)回蝕深度出現(xiàn)變化時(shí),結(jié)(junction,又稱為接面)區(qū)域和柵極金屬響應(yīng)保留的柵極金屬的厚度而彼此重疊。在該情況下，出現(xiàn)柵極引發(fā)漏極漏電流(GIDL)，使得單元的保持時(shí)間縮短，從而造成半導(dǎo)體器件特性劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明涉及提供一種基本上消除了由現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)造成的一個(gè)或多個(gè)問題的半導(dǎo)體器件和制造該半導(dǎo)體器件的方法。
[0009]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種可以解決現(xiàn)有技術(shù)的如下問題的半導(dǎo)體器件和制造該半導(dǎo)體器件的方法:因?yàn)檫B接至柵極材料的結(jié)區(qū)域由于回蝕工序中的變化而使得單元保持時(shí)間縮短并且半導(dǎo)體器件特性劣化，所以出現(xiàn)GIDL。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種半導(dǎo)體器件包括:半導(dǎo)體基板，其包括單元區(qū)域、位于所述單元區(qū)域的一側(cè)的第二墊區(qū)域、以及設(shè)置在所述單元區(qū)域與所述第二墊區(qū)域之間的第一墊區(qū)域，所述第一墊區(qū)域是與所述單元區(qū)域和所述第二墊區(qū)域連續(xù)的；第一埋入式柵極，其埋入到所述半導(dǎo)體基板的溝槽的底部中，并且從所述單元區(qū)域延伸到所述第二墊區(qū)域；以及第二埋入式柵極，其埋入到所述半導(dǎo)體基板的溝槽的底部中，與所述第一埋入式柵極的上部間隔開，并且從所述單元區(qū)域延伸至所述第一墊區(qū)域。
[0011]所述半導(dǎo)體器件還可以包括:第一金屬觸點(diǎn)，其形成在所述第一埋入式柵極的端部；以及第二金屬觸點(diǎn)，其形成在所述第二埋入式柵極的端部。
[0012]所述第一金屬觸點(diǎn)可以交替地形成在所述第一埋入式柵極的一端和與所述一端連續(xù)的所述第一埋入式柵極的另一端。
[0013]所述第二金屬觸點(diǎn)可以交替地形成在所述第二埋入式柵極的一端和與所述一端連續(xù)的所述第二埋入式柵極的另一端。
[0014]在所述第一墊區(qū)域和所述第二墊區(qū)域中，所述第一金屬觸點(diǎn)和所述第二金屬觸點(diǎn)可以以之字形的方式進(jìn)行布置。
[0015]如果所述第一金屬觸點(diǎn)形成在所述第一埋入式柵極的一側(cè)，則所述第二金屬觸點(diǎn)可以形成在所述第二埋入式柵極的另一側(cè)，所述第二埋入式柵極形成在所述第一埋入式柵極上方。
[0016]所述第一埋入式柵極可以比所述第二埋入式柵極長(zhǎng)。
[0017]所述第二埋入式柵極可以形成在所述第一埋入式柵極上方且使所述第一埋入式柵極的兩端露出。
[0018]所述第二埋入式柵極可以與所述單元區(qū)域的半導(dǎo)體基板中所包括的離子注入?yún)^(qū)域進(jìn)行接觸。
[0019]所述半導(dǎo)體器件還可以包括設(shè)置在所述第一埋入式柵極與所述第二埋入式柵極之間的隔離絕緣膜。
[0020]所述隔離絕緣膜可以包括氮化物膜。
[0021]所述半導(dǎo)體器件還可以包括密封絕緣膜，所述密封絕緣膜形成在所述第一埋入式柵極和所述第二埋入式柵極上方以埋入到所述溝槽中。
[0022]所述半導(dǎo)體器件還可以包括:如果將所述第一埋入式柵極和所述第二埋入式柵極接通，則將接通電壓施加至所述第一金屬觸點(diǎn)和所述第二金屬觸點(diǎn)。
[0023]所述半導(dǎo)體器件還可以包括:如果將所述第一埋入式柵極和所述第二埋入式柵極關(guān)斷，則將關(guān)斷電壓施加至所述第一金屬觸點(diǎn)而不將電壓施加至所述第二金屬觸點(diǎn)。
[0024]如果不將電壓施加到所述第二金屬觸點(diǎn)，則所述第二埋入式柵極可以是浮動(dòng)的。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一方面的一種方法，在半導(dǎo)體器件中形成溝槽，所述半導(dǎo)體器件包括單元區(qū)域、位于所述單元區(qū)域的一側(cè)的第二墊區(qū)域、以及設(shè)置在所述單元區(qū)域與所述第二墊區(qū)域之間的第一墊區(qū)域，所述第一墊區(qū)域是與所述單元區(qū)域和所述第二墊區(qū)域連續(xù)的；形成埋入到所述半導(dǎo)體基板的溝槽的底部中的第一埋入式柵極，使得所述第一埋入式柵極從所述單元區(qū)域延伸到所述第二墊區(qū)域；以及形成與所述第一埋入式柵極的上部間隔開的第二埋入式柵極，使得所述第二埋入式柵極從所述單元區(qū)域延伸到所述第一墊區(qū)域。[0026]所述方法還可以包括:在形成所述第一埋入式柵極之后，在所述第一埋入式柵極上方形成隔離絕緣膜；在所述隔離絕緣膜上方形成埋入式絕緣膜；形成使所述第二墊區(qū)域敞開的掩模圖案；以及使用所述掩模圖案作為蝕刻掩模蝕刻所述第二墊區(qū)域中的埋入式絕緣膜。
[0027]所述隔離絕緣膜可以包括氮化物膜。
[0028]所述埋入式絕緣膜可以包括旋涂碳(SOC)。
[0029]所述方法還可以包括:在所述第二墊區(qū)域中的隔離絕緣膜上方形成第一密封絕緣膜。
[0030]形成所述第二埋入式柵極的步驟可以包括:從所述單元區(qū)域和所述第一墊區(qū)域中移除所述埋入式絕緣膜；在所述單元區(qū)域和所述第一墊區(qū)域的隔離絕緣膜上方形成金屬層；以及對(duì)所述金屬層執(zhí)行回蝕工序。
[0031]形成所述第二埋入式柵極的步驟可以包括形成與所述半導(dǎo)體基板中所包括的離子注入?yún)^(qū)域重疊的第二埋入式柵極。
[0032]所述第一埋入式柵極可以比所述第二埋入式柵極長(zhǎng)。
[0033]所述第二埋入式柵極可以形成在第一埋入式柵極上方且使所述第一埋入式柵極的兩端露出。
[0034]所述方法還可以包括:在形成所述第二埋入式柵極之后，在所述第二埋入式柵極上方形成第二密封絕緣膜；通過蝕刻第一密封絕緣膜形成第一觸點(diǎn)孔，并且同時(shí)通過蝕刻第二密封絕緣膜使所述第二埋入式柵極露出來形成第二觸點(diǎn)孔；以及用金屬層填充所述第一觸點(diǎn)孔和所述第二觸點(diǎn)孔，從而不僅形成與所述第一埋入式柵極的端部連接的第一金屬觸點(diǎn)而且形成與所述第二埋入式柵極的端部連接的第二金屬觸點(diǎn)。
[0035]所述第一金屬觸點(diǎn)可以交替地形成在所述第一埋入式柵極的一端和與所述一端連續(xù)的所述第一埋入式柵極的另一端。
[0036]所述第二金屬觸點(diǎn)可以交替地形成在所述第二埋入式柵極的一端和與所述一端連續(xù)的所述第二埋入式柵極的另一端。
[0037]在所述第一墊區(qū)域和所述第二墊區(qū)域中，所述第一金屬觸點(diǎn)和所述第二金屬觸點(diǎn)可以以之字形的方式進(jìn)行布置。
[0038]如果所述第一金屬觸點(diǎn)形成在所述第一埋入式柵極的一側(cè)，則可以在所述第二埋入式柵極的另一側(cè)形成所述第二金屬觸點(diǎn)，所述第二埋入式柵極形成在所述第一埋入式柵極上方。
[0039]所述第一密封絕緣膜和所述第二密封絕緣膜均可以由氮化物膜形成。
[0040]形成所述半導(dǎo)體器件的方法還可以包括:如果將所述第一埋入式柵極和所述第二埋入式柵極接通，則將接通電壓施加至所述第一金屬觸點(diǎn)和所述第二金屬觸點(diǎn)。
[0041]形成所述半導(dǎo)體器件的方法還可以包括:如果將所述第一埋入式柵極和所述第二埋入式柵極關(guān)斷，則將關(guān)斷電壓施加至所述第一金屬觸點(diǎn)而不將電壓施加至所述第二金屬觸點(diǎn)。
[0042]形成所述半導(dǎo)體器件的方法還可以包括:如果不將電壓施加至所述第二金屬觸點(diǎn)，則所述第二埋入式柵極是浮動(dòng)的。
[0043]應(yīng)該理解到本發(fā)明的以上概括描述和以下詳細(xì)描述是示例性的并且意圖在于提供對(duì)所要求的本發(fā)明的進(jìn)一步說明，但是不限于所描述的實(shí)施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。
[0045]圖2A至圖2D是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在單元區(qū)域中形成半導(dǎo)體器件的方法的首1J視圖。
[0046]圖2E至圖2G示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成半導(dǎo)體器件的方法。
[0047]圖2H示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成半導(dǎo)體器件的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面參考附圖所示的實(shí)例來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。在全部附圖中將盡量地用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部分。
[0049]圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。更詳細(xì)地說，圖1中的(i)是示出半導(dǎo)體器件的俯視圖，圖1中的(ii)是示出沿著圖1中的(i)中的線yl-yl’截取的半導(dǎo)體器件的剖視圖，圖1中的(iii)是示出沿圖1中的(i)中的線y2-y2’截取的半導(dǎo)體器件的剖視圖，并且圖1中的(iv)是示出沿圖1中的(i)中的線y_y’截取的半導(dǎo)體器件的剖視圖。
[0050]參考圖1中的(i)、(ii)和(iii)，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體基板100、第一埋入式柵極108和第二埋入式柵極118。半導(dǎo)體基板100包括單元區(qū)域A、與單元區(qū)域A的相反兩側(cè)連續(xù)的第一墊區(qū)域B1、以及與第一墊區(qū)域B1連續(xù)的第二墊區(qū)域B2。第一埋入式柵極108埋入到半導(dǎo)體基板100的溝槽中，并且從單元區(qū)域A延伸到第二墊區(qū)域B2。第二埋入式柵極118埋入到半導(dǎo)體基板100的溝槽中，與第一埋入式柵極108的上部間隔開并且從單元區(qū)域A延伸到第一墊區(qū)域B1。在半導(dǎo)體的兩側(cè)均包括第一墊區(qū)域和第二墊區(qū)域的實(shí)施例中，第一埋入式柵極108可以在位于半導(dǎo)體的一側(cè)的第二墊區(qū)域和位于半導(dǎo)體的另一側(cè)的第二墊區(qū)域之間延伸，并且第二埋入式柵極118可以在位于半導(dǎo)體的一側(cè)的第一墊區(qū)域和位于半導(dǎo)體的另一側(cè)的第一墊區(qū)域之間延伸。
[0051]在本實(shí)施例中，第一埋入式柵極108比第二埋入式柵極118長(zhǎng)。在另一實(shí)施例中，第二埋入式柵極118可以在第一埋入式柵極108上方形成為使第一埋入式柵極108的兩端露出，從而在每個(gè)埋入式柵極的端部形成構(gòu)造為用于對(duì)每個(gè)埋入式柵極施加偏壓的觸點(diǎn)。
[0052]在本實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件包括形成在第一埋入式柵極108的端部上的第一金屬觸點(diǎn)122以及形成在第二埋入式柵極118的端部上的第二金屬觸點(diǎn)124。由于不同的觸點(diǎn)連接至第一埋入式柵極108的端部和第二埋入式柵極118的端部，所以可以將不同的偏壓施加到第一埋入式柵極108和第二埋入式柵極118上。
[0053]第一金屬觸點(diǎn)122可以位于第一埋入式柵極108的第一端，而另一個(gè)第一金屬觸點(diǎn)122可以位于相鄰的第一埋入式柵極108的第二端。換句話說，如圖1所示，第一金屬觸點(diǎn)可以交替地連接至相鄰的第一埋入式柵極的第一端和第二端。相似地，第二金屬觸點(diǎn)124可以交替地位于第二埋入式柵極118的相反端部上。換句話說，如圖1所示，第二金屬觸點(diǎn)124交替地連接至相鄰的第二埋入式柵極的第一端和第二端。
[0054]在第一墊區(qū)域B1和第二墊區(qū)域B2中，第一金屬觸點(diǎn)122和第二金屬觸點(diǎn)124可以以之字形的方式進(jìn)行布置。例如，如果第一金屬觸點(diǎn)122位于第一埋入式柵極108的一偵牝則第二金屬觸點(diǎn)124可以位于形成在第一埋入式柵極108上方的第二埋入式柵極118的另一側(cè)。因此，本文所使用的術(shù)語“之字形的方式”是指如圖1所示觸點(diǎn)在半導(dǎo)體的兩側(cè)沿著第一墊區(qū)域B1和第二墊區(qū)域B2交替布置的布置方式。
[0055]參考圖1中的(iv)，第二埋入式柵極118可以與半導(dǎo)體基板100的單元區(qū)域A中所包括的離子注入?yún)^(qū)域126重疊。在現(xiàn)有的方法中，如果常規(guī)的埋入式柵極與離子注入?yún)^(qū)域重疊，則溝槽電容減小但會(huì)產(chǎn)生柵極引發(fā)漏極漏電流(GIDL)。相反，本發(fā)明的實(shí)施例可以在降低溝槽電容的同時(shí)防止GIDL。
[0056]假定將第一埋入式柵極108接通且將第二埋入式柵極118接通，則優(yōu)選的是將接通電壓施加至第一金屬觸點(diǎn)122和第二金屬觸點(diǎn)124。由于第一埋入式柵極108和第二埋入式柵極118 二者被接通，溝槽電阻減小，使得半導(dǎo)體器件的驅(qū)動(dòng)電壓也減小并且使半導(dǎo)體器件的操作速度提高。
[0057]此外，假定將第一埋入式柵極108和第二埋入式柵極118關(guān)斷，則優(yōu)選的是將關(guān)斷電壓施加至第一金屬觸點(diǎn)122而不將關(guān)斷電壓施加至第二金屬觸點(diǎn)124。如果沒有對(duì)第二金屬觸點(diǎn)124施加電壓，則第二埋入式柵極118是浮動(dòng)的。也就是說，第一埋入式柵極108被關(guān)斷并且第二埋入式柵極保持在浮動(dòng)狀態(tài)，從而防止產(chǎn)生GIDL電流，因而使得存儲(chǔ)在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中的電荷不被丟失或損壞。
[0058]根據(jù)接通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)將不同的電壓施加至與離子注入?yún)^(qū)域126重疊的第二埋入式柵極118，使得可以在防止產(chǎn)生GIDL的同時(shí)減小溝槽電阻。
[0059]在一個(gè)實(shí)施例中，在第一埋入式柵極108和第二埋入式柵極118之間設(shè)置隔離絕緣膜110。在一個(gè)實(shí)施例中，隔離絕緣膜110還可以包括氮化物膜。在第一埋入式柵極108和第二埋入式柵極118上方形成密封絕緣膜120使得密封絕緣膜120埋入到溝槽中。可以在離子注入?yún)^(qū)域126上方形成觸點(diǎn)128。觸點(diǎn)128還可以包括存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)觸點(diǎn)或位線觸點(diǎn)。
[0060]第一埋入式柵極108和第二埋入式柵極118可以利用字線來驅(qū)動(dòng)。
[0061]下面將參考圖2A至圖2H描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成上述半導(dǎo)體器件的方法。
[0062]圖2A至圖2D是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在單元區(qū)域中形成半導(dǎo)體器件的方法的首1J視圖。
[0063]參考圖2A，在半導(dǎo)體基板100上形成硬掩模圖案104之后，使用硬掩模圖案104作為掩模蝕刻半導(dǎo)體基板100來形成溝槽，并且在溝槽上形成柵極氧化物膜106。
[0064]參考圖2B，在包括溝槽在內(nèi)的半導(dǎo)體基板100上形成金屬層，對(duì)金屬層進(jìn)行回蝕使得在溝槽的底部形成第一埋入式柵極108。
[0065]參考圖2C，在包括第一埋入式柵極108在內(nèi)的半導(dǎo)體基板100上形成隔離絕緣膜110。在一個(gè)實(shí)施例中，隔離絕緣膜110可以包括氮化物膜，并且可以使用物理氣相沉積(PVD)工序形成。
[0066]參考圖2D，對(duì)隔離絕緣膜110進(jìn)行回蝕使得隔離絕緣膜110保留在第一埋入式柵極108和硬掩模圖案104上。然后，可以移除隔離絕緣膜110的形成在硬掩模圖案104上的部分。
[0067]圖2E至圖2G示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成半導(dǎo)體器件的方法。在圖2E至圖2G每一者中，(i)是示出半導(dǎo)體器件的俯視圖，(?)是示出沿著(i)中的線yl-yl’截取的半導(dǎo)體器件的剖視圖，并且(iii)是示出沿著(i)中的線y2-y2’截取的半導(dǎo)體器件的剖視圖。通常，埋入式柵極形成在第一墊區(qū)域B1和第二墊區(qū)域B2的器件隔離膜中。然而，為了便于描述和更好地理解本發(fā)明，假定如圖2A至圖2D所示埋入式柵極形成在半導(dǎo)體基板100上。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言公知的是，埋入式柵極形成在墊區(qū)域的器件隔離膜上。因此，盡管為了便于描述而將埋入式柵極形成在墊區(qū)域的半導(dǎo)體基板上，但是應(yīng)該理解到埋入式柵極形成在器件隔離膜中。
[0068]參考圖2E中的(i)，在隔離絕緣膜110上方形成埋入式絕緣膜112以填充溝槽。埋入式絕緣膜112可以包括旋涂碳(S0C)。
[0069]參考圖2E中的(ii)和圖2E中的(iii)，在單元區(qū)域A和第一墊區(qū)域B1上方形成掩模圖案114之后，使用掩模圖案114作為蝕刻掩模移除埋入式絕緣膜112的位于第二墊區(qū)域B2中的部分，從而使第二墊區(qū)域B2中的隔離絕緣膜110的上表面露出。然后，可以移除掩模圖案114。
[0070]參考圖2F中的(ii)和圖2F中的(iii)，可以在隔離絕緣膜110上方形成密封絕緣膜116以填充第二墊區(qū)域B2中的溝槽。密封絕緣膜116可以包括氮化物膜。為了便于描述和更好地理解本發(fā)明，密封絕緣膜116在(i)的俯視圖中沒有示出而在剖視圖(iii)中示出以便清楚地表現(xiàn)埋入式柵極。因此，在圖2F中的(i)所示的第二墊區(qū)域B2中僅示出第一埋入式柵極108，并且在單元區(qū)域A和第一墊區(qū)域B1中示出埋入式絕緣膜112。
[0071]參考圖2G中的(ii)和(iii)，移除形成在單元區(qū)域A和第一墊區(qū)域B1中的埋入式絕緣膜112。在一個(gè)實(shí)施例中，埋入式絕緣膜112和密封絕緣膜116具有不同的蝕刻選擇率，因此在利用蝕刻工序移除埋入式絕緣膜112時(shí)密封絕緣膜116不被移除。隨后，在單元區(qū)域A和第一墊區(qū)域B1的隔離絕緣膜110上方形成金屬層，對(duì)金屬層執(zhí)行回蝕從而形成第二埋入式柵極118。盡管在圖2G中沒有示出，但是可以調(diào)節(jié)對(duì)第二埋入式柵極118執(zhí)行的蝕刻的程度使得第二埋入式柵極118與形成于單元區(qū)域A的半導(dǎo)體基板100中的離子注入?yún)^(qū)域重疊。
[0072]第一埋入式柵極108可以比第二埋入式柵極118長(zhǎng)。第二埋入式柵極118可以在第一埋入式柵極108上方形成為使第一埋入式柵極108的兩端露出，從而可以方便地形成如下的觸點(diǎn):該觸點(diǎn)構(gòu)造為在各個(gè)埋入式柵極的端部用于對(duì)各個(gè)埋入式柵極施加偏壓。從圖2G中的(i)可以更清楚地理解以上描述。
[0073]參考圖2G中的(i)，第一埋入式柵極108的端部在第二墊區(qū)域B2中露出，而形成在第一埋入式柵極108上方的第二埋入式柵極118在單元區(qū)域A和第一墊區(qū)域B1中露出。
[0074]圖2H示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成半導(dǎo)體器件的方法。在圖2H中，(i)是示出半導(dǎo)體器件的俯視圖，(ii)是示出沿著(i)中的線yl-yl’截取的半導(dǎo)體器件的剖視圖，(iii)是示出沿著(i)中的線12-12’截取的半導(dǎo)體器件的剖視圖，并且(iv)是沿著(i)中的線1-1，截取的半導(dǎo)體器件的剖視圖。
[0075]參考圖2H中的(ii)和(iii)，在單元區(qū)域A上方且在第一墊區(qū)域B1的第二埋入式柵極118上方形成密封絕緣膜120。密封絕緣膜120還可以形成在單元區(qū)域A、第一墊區(qū)域B1的硬掩模圖案104、和第二墊區(qū)域B2上方。隨后，對(duì)密封絕緣膜120進(jìn)行蝕刻以使第二埋入式柵極118的位于第一墊區(qū)域B1中的端部露出，從而形成第二觸點(diǎn)孔。蝕刻密封絕緣膜120和116以及隔離絕緣膜110以使第二墊區(qū)域B2中的第一埋入式柵極108露出，從而形成第一觸點(diǎn)孔。[0076]然后，形成金屬層來填充第一觸點(diǎn)孔和第二觸點(diǎn)孔，從而在第二墊區(qū)域B2中形成連接至第一埋入式柵極108的第一金屬觸點(diǎn)122，并且在第一墊區(qū)域B1中形成連接至第二埋入式柵極118的第二金屬觸點(diǎn)124。
[0077]參考圖2H中的(i)，第一金屬觸點(diǎn)122可以交替地位于第一埋入式柵極108的兩端。相似地，第二金屬觸點(diǎn)124可以交替地位于第二埋入式柵極118的兩端。
[0078]參考圖2H中的(i),第一金屬觸點(diǎn)122和第二金屬觸點(diǎn)124可以關(guān)于第一墊區(qū)域B1和第二墊區(qū)域B2以之字形的方式進(jìn)行布置。換句話說，如果第一金屬觸點(diǎn)122位于第一埋入式柵極108的一端，則第二金屬觸點(diǎn)124可以位于形成于第一埋入式柵極108上方的第二埋入式柵極118的相反端部。
[0079]參考圖2H中的(iv)，將第一埋入式柵極108和第二埋入式柵極118接通，使得溝道電阻減小并且半導(dǎo)體器件的驅(qū)動(dòng)電壓得到驅(qū)動(dòng)，從而使得操作速度提高。如上所述，假定第一埋入式柵極108和第二埋入式柵極118接通，則接通電壓施加至與第一埋入式柵極108連接的第一金屬觸點(diǎn)122且施加至與第二埋入式柵極118連接的第二金屬觸點(diǎn)124。
[0080]當(dāng)?shù)谝宦袢胧綎艠O108關(guān)斷并且第二埋入式柵極118浮動(dòng)時(shí)，防止產(chǎn)生GIDL電流，由此使得存儲(chǔ)在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中的電荷不被丟失或損壞。隔離絕緣膜110將第二埋入式柵極118與第一埋入式柵極108間隔開，并且第二埋入式柵極118和第一埋入式柵極108連接至不同的觸點(diǎn)，從而可以將不同的偏壓施加至第二埋入式柵極118和第一埋入式柵極108。也就是說，假定第一埋入式柵極108和第二埋入式柵極110關(guān)斷，關(guān)斷電壓施加至第一埋入式柵極108而沒有電壓施加至第二埋入式柵極118。
[0081]第二埋入式柵極118與離子注入?yún)^(qū)域重疊從而當(dāng)?shù)诙袢胧綎艠O118被激勵(lì)時(shí)溝道電阻減小。常規(guī)的柵極可以包括與離子注入?yún)^(qū)域(即，源極和漏極)重疊的單個(gè)電極，可是重疊雖然可以減小溝道電阻，但也可以導(dǎo)致在沒有接通電壓施加到柵極上時(shí)產(chǎn)生GIDL。相比之下，本發(fā)明實(shí)施例包括與離子注入?yún)^(qū)域重疊的第二埋入式柵極以減小溝道電阻，但是第二埋入式柵極可以是浮動(dòng)的以防止在關(guān)斷電壓施加到第一埋入式柵極時(shí)產(chǎn)生GIDL。因此，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例可以具有如下的優(yōu)點(diǎn):在使GIDL最小化的同時(shí)由于與離子注入?yún)^(qū)域的重疊而使溝道電阻減小。
[0082]本發(fā)明的上述實(shí)施例是示例性的而非限制性的。各種替代及等同的方式都是可行的。本發(fā)明并不限于本文所述實(shí)施例。本發(fā)明也不限于任何特定類型的半導(dǎo)體器件。對(duì)本
【發(fā)明內(nèi)容】
所作的其它增加、刪減或修改是顯而易見的并且落入所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
[0083]本申請(qǐng)要求2012年8月24日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2012-0093282的優(yōu)先權(quán)，該韓國(guó)專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件,包括: 半導(dǎo)體基板，其包括單元區(qū)域、位于所述單元區(qū)域的一側(cè)的第二墊區(qū)域、以及設(shè)置在所述單元區(qū)域與所述第二墊區(qū)域之間的第一墊區(qū)域，所述第一墊區(qū)域是與所述單元區(qū)域和所述第二墊區(qū)域連續(xù)的； 第一埋入式柵極，其埋入到溝槽中，并且從所述單元區(qū)域延伸到所述第二墊區(qū)域；以及第二埋入式柵極，其在所述溝槽中設(shè)置在所述第一埋入式柵極上方，與所述第一埋入式柵極的上部間隔開，并且從所述單元區(qū)域延伸至所述第一墊區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括: 第一金屬觸點(diǎn)，其連接至所述第一埋入式柵極的端部；以及 第二金屬觸點(diǎn)，其連接至所述第二埋入式柵極的端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，還包括: 多個(gè)所述第一埋入式柵極，其平行地布置，每個(gè)所述第一埋入式柵極具有第一端和第二端；以及 多個(gè)所述第一金屬觸點(diǎn)，多個(gè)所述第一金屬觸點(diǎn)中的每一個(gè)第一金屬觸點(diǎn)連接至多個(gè)所述第一埋入式柵極中的對(duì)應(yīng)第一埋入式柵極；其中， 多個(gè)所述第一金屬觸點(diǎn)交替地連接至相鄰的第一埋入式柵極的第一端和第二端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，還包括: 多個(gè)所述第二埋入式柵極，其平行地布置，每個(gè)所述第二埋入式柵極具有第一端和第二端；以及 多個(gè)所述第二金屬觸點(diǎn)，多個(gè)所述第二金屬觸點(diǎn)中的每一個(gè)第二金屬觸點(diǎn)連接至多個(gè)所述第二埋入式柵極中的對(duì)應(yīng)第二埋入式柵極；其中， 多個(gè)所述第二金屬觸點(diǎn)交替地連接至相鄰的第二埋入式柵極的第一端和第二端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中， 在所述第一墊區(qū)域和所述第二墊區(qū)域中，多個(gè)所述第一金屬觸點(diǎn)和多個(gè)所述第二金屬觸點(diǎn)以之字形的方式進(jìn)行布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中， 在所述單元區(qū)域的第一側(cè)，所述第一金屬觸點(diǎn)連接至所述第一埋入式柵極，并且在所述單元區(qū)域的第二側(cè)，所述第二金屬觸點(diǎn)連接至所述第二埋入式柵極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中， 所述第一埋入式柵極比所述第二埋入式柵極長(zhǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中， 所述第二埋入式柵極形成在所述第一埋入式柵極上方且使所述第一埋入式柵極的兩端露出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中， 所述第二埋入式柵極與所述單元區(qū)域的半導(dǎo)體基板中所包括的離子注入?yún)^(qū)域重疊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括: 隔離絕緣膜，其設(shè)置于所述第一埋入式柵極與所述第二埋入式柵極之間。
【文檔編號(hào)】H01L29/78GK103633126SQ201310147602
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月24日
【發(fā)明者】樸辰哲 申請(qǐng)人:愛思開海力士有限公司