專利名稱：形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法、多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管及包括多個(gè)存儲(chǔ)器單元的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所揭示的實(shí)施例涉及形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法、多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管及包括多 個(gè)存儲(chǔ)器單元的DRAM電路。
背景技術(shù)：
場(chǎng)效應(yīng)晶體管是通常用于集成電路制作中的裝置。按照慣例，此類裝置包括其間 具有半導(dǎo)電溝道區(qū)域的一對(duì)導(dǎo)電源極/漏極區(qū)域。導(dǎo)電柵極接近所述溝道區(qū)域被操作地 接納，且通過介電材料而與其分離。將適合電壓施加到所述柵極致使電流經(jīng)由所述溝 道區(qū)域從所述源極/漏極區(qū)域中的一者流向另一者，因此所述溝道區(qū)域取決于到所述柵 極的電壓施加而作為開關(guān)來操作。
集成電路制作技術(shù)繼續(xù)努力以制成更小且更密的電路，當(dāng)然，在此工藝中個(gè)別裝 置的對(duì)應(yīng)尺寸也在縮減。隨著場(chǎng)效應(yīng)晶體管的尺寸變小且源極/漏極區(qū)域之間的溝道的 長(zhǎng)度縮短，己開發(fā)出復(fù)雜的溝道輪廓來實(shí)現(xiàn)所需的"接通"閾值電壓且減輕不合需要 的短溝道效應(yīng)。用于所述溝道區(qū)域的此類輪廓可包含從多個(gè)側(cè)選通溝道區(qū)域。 一個(gè)實(shí) 例性此類裝置是FinFET。此類結(jié)構(gòu)構(gòu)建于絕緣體上半導(dǎo)體襯底上，在所述襯底中將半 導(dǎo)體材料(通常為硅)蝕刻到晶體管的"鰭"狀溝道本體中，其中導(dǎo)電柵極向上包繞 在所述"鰭"上方。
除絕緣體上半導(dǎo)體處理以外，還已在體半導(dǎo)體處理中提出"鰭"狀溝道本體。蝕 刻半導(dǎo)體材料以產(chǎn)生典型的垂直延伸的溝道鰭可鄰近所述鰭的基底形成半導(dǎo)體材料的 肩區(qū)。此類區(qū)可導(dǎo)致不合需要的寄生電容，因?yàn)閷?dǎo)電柵極也通常被接納于這些肩半導(dǎo) 體材料區(qū)上方。

發(fā)明內(nèi)容


下文參照以下附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在處理開始時(shí)且沿圖2中的線1-1截取的襯底片段的示 意截面圖。圖2是圖1襯底片段的示意俯視平面圖。
圖3是繼圖1所示的處理步驟之后的處理步驟處且沿圖4中的線3-3截取的圖1 襯底片段的視圖。
圖4是圖3襯底片段的示意俯視平面圖。
圖5是繼圖3所示的處理步驟之后的處理步驟處的圖3襯底片斷的視圖。 圖6是繼圖5所示的處理步驟之后的處理步驟處的圖5襯底片斷的視圖。 圖7是繼圖6所示的處理步驟之后的處理步驟處的圖6襯底片斷的視圖。 圖8是繼圖7所示的處理步驟之后的處理步驟處的圖7襯底片斷的視圖。 圖9是繼圖8所示的處理步驟之后的處理步驟處的圖8襯底片斷的視圖。 圖10是繼圖9所示的處理步驟之后的處理步驟處且沿圖11中的線10-10截取的 圖9襯底片斷的視圖。
圖11是圖10襯底片段的示意俯視平面圖。
圖12是繼圖IO所示的處理步驟之后的處理步驟處的圖IO襯底片斷的視圖。 圖13是繼圖12所示的處理步驟之后的處理步驟處的圖12襯底片斷的視圖。 圖14是繼圖13所示的處理步驟之后的處理步驟處的圖13襯底片斷的視圖。 圖15是繼圖14所示的處理步驟之后的處理步驟處且沿圖16中的線15-15截取的 圖14襯底片斷的視圖。
圖16是圖15襯底片段的示意俯視平面圖。
圖17是繼圖15所示的處理步驟之后的處理步驟處且沿圖18中的線17-17截取的 圖15襯底片斷的視圖。
圖18是圖17襯底片段的示意俯視平面圖。 圖19是另一實(shí)施例襯底片段的示意截面圖。
圖20是繼圖19所示的處理步驟之后的處理步驟處的圖19襯底片斷的視圖。 圖21是又一實(shí)施例襯底片段的示意截面圖。
圖22是繼圖21所示的處理步驟之后的處理步驟處的圖21襯底片斷的視圖。 圖24是繼圖22所示的處理步驟之后的處理步驟處的圖22襯底片斷的視圖。 圖24是DRAM電路的示意性表示。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合圖l-24來描述本發(fā)明的實(shí)例性實(shí)施例。首先參照?qǐng)D1及2， 一般用參考編號(hào) IO來指示半導(dǎo)體襯底。在本文獻(xiàn)的上下文中，術(shù)語"半導(dǎo)體襯底"或"半導(dǎo)電襯底" 被定義為意指包括半導(dǎo)體材料的任何構(gòu)造，所述半導(dǎo)體材料包含但不限于例如半導(dǎo)電 晶片(單獨(dú)或在其上包括其它材料的組合件中)及半導(dǎo)體材料層(單獨(dú)或在包括其它 材料的組合件中)的體半導(dǎo)體材料。術(shù)語"襯底"指代任何支撐結(jié)構(gòu)，包含但不限于 上文所述的半導(dǎo)電襯底。將襯底10描繪為包括體半導(dǎo)體襯底材料12，舉例來說，單晶硅。當(dāng)然，襯底12可包括不同的襯底，舉例來說，包含絕緣體上半導(dǎo)體襯底及現(xiàn)存 或尚待開發(fā)的其它襯底。
已在襯底材料12上方形成及圖案化場(chǎng)溝槽隔離掩膜15。在所描繪的實(shí)施例中， 場(chǎng)溝槽隔離掩膜15包括墊氧化物層14，所述墊氧化物層上方形成有包括氮化硅的層 13。場(chǎng)溝槽隔離掩膜15的層14及13下方的許多材料將構(gòu)成有源區(qū)，而掩膜15的許 多暴露的區(qū)域?qū)?gòu)成溝槽隔離物。
參照?qǐng)D3及4，已在半導(dǎo)體襯底10內(nèi)將一對(duì)溝槽16蝕刻到半導(dǎo)體材料12中。溝 槽16的實(shí)例性蝕刻深度是從800到1,000埃。出于繼續(xù)論述的目的，可將半導(dǎo)體材料 12視為包括半導(dǎo)體材料溝道區(qū)域18，所述溝道區(qū)域包括沿溝道區(qū)域18的長(zhǎng)度"L" 延伸的相對(duì)側(cè)20及22。因此，沿溝道長(zhǎng)度L在半導(dǎo)體材料溝道區(qū)域18的相對(duì)側(cè)20、 22上形成溝槽16。當(dāng)然，襯底10將通常包括更多的經(jīng)掩蔽區(qū)域15，且將可能在襯底 10上方蝕刻一系列此類溝槽16。用以產(chǎn)生圖3及4構(gòu)造的實(shí)例性干各向異性蝕刻化學(xué) 品包含HBr及Cl2的組合。
參照?qǐng)D5，已用一種或一種以上適合掩蔽材料24給溝槽16加襯且隨后己各向異 性地蝕刻所述材料以暴露襯底材料12的半導(dǎo)體材料基底26。實(shí)例性材料24是通過化 學(xué)氣相沉積及/或通過等離子或其它氮化半導(dǎo)體材料12而形成的氮化硅。材料24的實(shí) 例性橫向厚度是從60埃到90埃。因此，其僅提供可將溝槽16形成為具有經(jīng)加襯的側(cè) 壁及暴露的半導(dǎo)體材料基底26的一個(gè)實(shí)例性方式。
參照?qǐng)D6，已大致各向同性地蝕刻穿透半導(dǎo)體材料基底26 (未顯示)以有效地形 成每一溝槽16的球形下部分27。球形下部分27中的每一者包括相對(duì)于以上所提及的 經(jīng)加襯的溝槽側(cè)壁橫向向外延伸的突出部28、 29。每一球形下部分27的一個(gè)突出部 與另一球形下部分的突出部相對(duì)且朝向其延伸，其中已用編號(hào)28標(biāo)明的突出部被顯示 為構(gòu)成此類實(shí)例性相對(duì)突出部。出于繼續(xù)論述的目的，可將球形下部分27視為包括相 應(yīng)底面30。在半導(dǎo)體材料12包括單晶硅的地方，用以產(chǎn)生所描繪的球形下部分的實(shí) 例性各向同性蝕刻化學(xué)品包含使用HBr及NF3的干蝕刻化學(xué)品。超出圖3蝕刻所示深 度的對(duì)溝槽16的實(shí)例性添加深度是從800到l，OOO埃。
參照?qǐng)D7，己實(shí)施大致各向異性地蝕刻穿透球形下部分27的底面30以使溝槽16 對(duì)在半導(dǎo)體襯底10內(nèi)延伸得更深。此類溝槽的所描繪下莖部分的實(shí)例性添加深度是從 500到1,000埃。最期望地，將蝕刻化學(xué)品及參數(shù)原地切換回到各向異性。
參照?qǐng)D8，已用一種或一種以上適合材料32給溝槽16加襯，舉例來說， 一個(gè)或 一個(gè)以上二氧化硅及/或氮化硅層?？赏ㄟ^對(duì)所描繪溝槽的側(cè)壁的化學(xué)氣相沉積及/或熱
/等離子氮化及/或氧化中的一者或兩者來沉積所述材料。層32的實(shí)例性厚度是從50 到150埃。
參照?qǐng)D9，已沉積一種或一種以上絕緣材料34以用絕緣材料有效地填充溝槽16 的剩余體積。還將材料34描繪為至少被平坦化到氮化硅層13的外部分。替代地且僅 舉例來說，可在沉積絕緣材料34之前從所述襯底移除溝槽隔離掩蔽層13 (及此外或許層14)。無論如何，實(shí)例性材料34是經(jīng)高等離子密度沉積的二氧化硅。
此僅提供在半導(dǎo)體襯底12內(nèi)且沿半導(dǎo)體材料溝道區(qū)域18的長(zhǎng)度L在所述溝道區(qū) 域的相對(duì)側(cè)20、22上形成溝槽隔離材料34的一種實(shí)例性方法?？蓪喜鄹綦x材料34/32 視為包括沿溝道長(zhǎng)度L朝向彼此延伸的相對(duì)絕緣突出部36及絕緣突出部38。在一個(gè) 實(shí)施例中，襯底10的半導(dǎo)體材料12被接納于絕緣突出部36的上方/頂部，如圖所示。 在一個(gè)實(shí)施例中，絕緣突出部36部分地被接納于溝道區(qū)域18下方，如圖所示。
如上所提及，可在形成溝槽隔離材料34之前或之后從所述襯底移除溝槽隔離掩 蔽材料13。無論如何，優(yōu)選地，此時(shí)將對(duì)襯底IO進(jìn)行圖案化以在保護(hù)結(jié)構(gòu)的單元接 觸、位接觸及場(chǎng)溝槽隔離區(qū)域的同時(shí)實(shí)現(xiàn)鰭溝道特征的最終所需形成。此可以任何數(shù) 量的方式來實(shí)現(xiàn)，其中圖10及11僅圖解說明此掩蔽及圖案化的一個(gè)實(shí)施例。圖10 及11描繪材料13及14已被移除且絕緣材料34已被回蝕。已首先沉積及圖案化一種 或一種以上掩蔽材料40以用于制作鰭溝道區(qū)域。在溝道區(qū)域18上方圖案化的材料40 將不必經(jīng)圖案化來符合溝道區(qū)域18的外形(未顯示)。此外，材料40可經(jīng)圖案化以 基本上覆蓋(未顯示)圖10橫截面中溝槽隔離材料34/32之間的所有半導(dǎo)體材料。替 代地且僅舉例來說，且隨后將結(jié)合另一實(shí)施例來描述，可向外暴露且借此不由材料40 掩蔽圖10橫截面中溝槽隔離材料34之間的所有此半導(dǎo)體材料。實(shí)例性優(yōu)選材料40 是沉積為從600到1,200埃的實(shí)例性厚度范圍的氮化硅。
參照?qǐng)D12，已沿溝道長(zhǎng)度L蝕刻溝槽隔離材料34以暴露半導(dǎo)體材料12的相對(duì)側(cè) 41。此蝕刻可以是各向同性、各向異性或各向異性及各向同性蝕刻步驟中的一者或一 者以上的組合。在溝槽隔離材料34包括經(jīng)高密度等離子沉積的二氧化硅的地方，實(shí)例 性各向異性干蝕刻化學(xué)品包括C4F6、 C4F8、 02、 He及Ar的組合，而實(shí)例性各向同性 濕蝕刻化學(xué)品包括經(jīng)緩沖的水性HF溶液。在襯里24保持來自實(shí)例性優(yōu)選圖5處理且 其中襯里24包括氮化硅的地方，也對(duì)其進(jìn)行蝕刻(如圖所示)，且用以暴露半導(dǎo)體材 料側(cè)壁41的實(shí)例性氮化硅蝕刻化學(xué)品包括CH2F2及02的組合。
圖12圖解說明至少在立面上被實(shí)施到相對(duì)絕緣突出部36的蝕刻溝槽隔離材料 34，所述蝕刻是優(yōu)選的。圖13圖解說明以干、大致各向異性方式將圖12蝕刻繼續(xù)到 作為溝槽隔離材料34中的實(shí)例，所述溝槽隔離材料橫向鄰近相對(duì)絕緣突出部36的溝 槽絕緣材料34/32。在一個(gè)實(shí)施例中且如圖所示，將對(duì)溝槽隔離材料34/32的此蝕刻描 繪為未到相對(duì)絕緣突出部36內(nèi)的任何絕緣材料34/32中，雖然當(dāng)然涵蓋其它實(shí)施例， 舉例來說，如下文將描述。此外，在一個(gè)實(shí)施例中且如圖13中所描繪，可將相對(duì)絕緣 突出部36視為具有某一立面厚度"T"、具有立面中點(diǎn)"M"且具有底面"F"。如圖 13中所示，蝕刻溝槽隔離材料34已至少到立面厚度T的中點(diǎn)M且恰好在所述中點(diǎn)處。 然而，并不期望將蝕刻溝槽隔離物34及32 —直實(shí)施到底面F。
參照?qǐng)D14,已沿溝道長(zhǎng)度L蝕刻半導(dǎo)體材料12的暴露的相對(duì)側(cè)41 (由于其被移 除而未顯示)以形成溝道鰭45。在所描繪的實(shí)例性圖14實(shí)施例中，溝道鰭45優(yōu)選地 相對(duì)于相對(duì)絕緣突出部36向上突出。出于繼續(xù)論述的目的，可將半導(dǎo)體材料12視為沿溝道長(zhǎng)度L具有頂部46，其中在蝕刻半導(dǎo)體材料12的暴露的相對(duì)側(cè)以形成溝道鰭 45期間掩蔽此頂部46，且其中僅舉例來說從材料40發(fā)生此掩蔽。下文描述實(shí)例性在 用以形成溝道鰭45的半導(dǎo)體材料蝕刻期間未掩蔽頂部46的另一實(shí)施例。無論如何， 可期望地以大致各向異性方式來實(shí)施蝕刻半導(dǎo)體材料12以形成突出溝道鰭45，其中 用以產(chǎn)生為圖14構(gòu)造的蝕刻化學(xué)品的實(shí)例包括以CF4及He的組合開始且以HBr完成。
參照?qǐng)D15及16，其顯示己移除掩蔽材料40的后續(xù)處理的實(shí)例。顯示包括已制作 或?qū)⒈恢谱髑遗c鰭溝道區(qū)域45連接的晶體管源極/漏極區(qū)域的外形48。
參照?qǐng)D17及18，已在鰭溝道區(qū)域45的頂部及相對(duì)側(cè)20、 22上方沿溝道長(zhǎng)度L 形成柵極52。將柵極52描繪為通過形成柵極介電層54、之后是沉積一個(gè)或一個(gè)以上 導(dǎo)電層56 (包含一個(gè)或一個(gè)以上經(jīng)導(dǎo)電慘雜的半導(dǎo)體層)及將至少導(dǎo)電材料56圖案 化為線狀配置52而形成，舉例來說，如圖18中所示。源極/漏極摻雜及/或構(gòu)造可隨后 被最終形成或可能在形成源極/漏極48之前已基本上完成。舉例來說，圖18描繪已制 作的兩個(gè)晶體管51及53且所述兩個(gè)晶體管(舉例來說)共享所描繪的柵極線52之間 的源極/漏極區(qū)域48。
上述實(shí)施例已在蝕刻所述半導(dǎo)體材料的暴露的相對(duì)側(cè)以形成所述溝道鰭期間掩 蔽所述半導(dǎo)體材料的頂部。僅舉例來說，圖19及20中顯示關(guān)于襯底片段10a的另一 實(shí)施例。在適當(dāng)?shù)牡胤揭牙脕碜缘谝粋€(gè)描述的實(shí)施例的相似編號(hào)，而差別之處用后 綴"a"來指示。圖19類似于圖13的襯底描繪；然而，其中己從將成為鰭溝道區(qū)域的 材料移除圖13的掩蔽材料40/并未在其上方提供圖13的掩蔽材料40。此外，已在相 對(duì)絕緣突出部36上面提供更大量的半導(dǎo)體材料12。
參照?qǐng)D20，已沿溝道長(zhǎng)度L蝕刻半導(dǎo)體材料12的暴露的相對(duì)側(cè)以形成向上突出 的溝道鰭45a。因此在所描繪的圖19及20實(shí)例中，在蝕刻半導(dǎo)體材料12的暴露的相 對(duì)側(cè)以形成所述溝道鰭期間未沿溝道長(zhǎng)度L掩蔽材料12的頂部，且期望蝕刻此頂部 發(fā)生在蝕刻暴露的相對(duì)側(cè)以形成所述溝道鰭期間?？蓪?shí)施各向同性與各向異性蝕刻的 組合來替代上文。無論如何，可隨后制作類似于圖17及18中所示的柵極(未顯示)。
圖21-圖23中顯示關(guān)于襯底片段10b的另一實(shí)施例。在適當(dāng)?shù)牡胤揭牙脕碜缘?一個(gè)描述的實(shí)施例的相似編號(hào)，而差別之處用后綴來"b"指示。圖21基本上描繪繼 圖12的第一實(shí)施例襯底所示的處理之后或是圖12的第一實(shí)施例襯底所示的處理的繼 續(xù)的處理。圖13描繪以未到相對(duì)絕緣突出部36內(nèi)的任何絕緣材料中的方式蝕刻溝槽 隔離材料34。然而，蝕刻當(dāng)然也可與以上所識(shí)別的襯底10及10a實(shí)施例結(jié)合而發(fā)生 到絕緣突出部36中。僅舉例來說，圖21描繪其中從相對(duì)絕緣突出部36蝕刻溝槽隔離 材料34/32中的至少一些材料以形成突出部36b及38b的實(shí)施例。圖21圖解說明大致 各向同性地蝕刻溝槽隔離材料34/32且在突出部36內(nèi)到立面中點(diǎn)M。用以移除材料 34的實(shí)例性各向同性蝕刻化學(xué)品包含水性經(jīng)緩沖的HF溶液。用以移除材料24及32 (其中所述材料包括氮化硅)的各向同性蝕刻化學(xué)品包含CH2F2及02的組合。
圖22描繪沿溝道長(zhǎng)度L對(duì)半導(dǎo)體材料12的暴露的相對(duì)側(cè)的后續(xù)蝕刻以形成向上
1023描繪用于制作柵極52b(包含導(dǎo)電材料56b及柵極電介質(zhì)54b) 的后續(xù)處理。上述襯底10及10a提供相對(duì)突出部36中的每一者內(nèi)的絕緣材料34/32至少部分 地被接納于向上突出的鰭45下方的實(shí)施例。此外，襯底10及10a實(shí)施例描繪具有沿 溝道的長(zhǎng)度延伸的絕緣突出部?jī)?nèi)表面95(圖17及20)的襯底，所述內(nèi)表面相對(duì)于橫向 于所述溝道長(zhǎng)度的鰭厚度而凸?fàn)顝澢?。圖22實(shí)施例描繪一個(gè)實(shí)例性場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其 中已完成的構(gòu)造中的相對(duì)突出部36b中的每一者內(nèi)的絕緣材料34/32未被接納于向上 突出的溝道鰭45b下方。特別期望其中從相對(duì)絕緣突出部蝕刻所述溝槽隔離材料中的一些材料發(fā)生在蝕 刻所述半導(dǎo)體材料的暴露的相對(duì)側(cè)以形成所述溝道鰭之前的上述處理。本發(fā)明的實(shí)施 例還涵蓋與蝕刻所述半導(dǎo)體材料的暴露的相對(duì)側(cè)以形成所述溝道鰭相稱地實(shí)施從所述 相對(duì)絕緣突出部蝕刻所述溝槽隔離材料中的至少一些蝕刻。僅舉例來說，可利用單一 大致各向異性的蝕刻化學(xué)品從圖10的描繪直接進(jìn)行到產(chǎn)生圖22的構(gòu)造。當(dāng)然，本發(fā)明的某些實(shí)施例包括通過上述方法形成一個(gè)或一個(gè)以上場(chǎng)效應(yīng)晶體管 的方法。本發(fā)明的某些實(shí)施例還涵蓋獨(dú)立于制作方法的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。僅舉例來 說， 一個(gè)實(shí)施例涵蓋多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中每個(gè)此類晶體管中包括半導(dǎo)體襯底，所 述半導(dǎo)體襯底包括其間接納有鰭溝道區(qū)域的一對(duì)源極/漏極區(qū)域。所述鰭溝道區(qū)域包括 在所述對(duì)源極/漏極區(qū)域之間延伸的溝道長(zhǎng)度、沿所述溝道區(qū)域的長(zhǎng)度延伸的相對(duì)溝道 側(cè)及沿所述溝道區(qū)域的長(zhǎng)度延伸的頂部。所述鰭溝道區(qū)域具有橫向于所述溝道長(zhǎng)度的 最大厚度。柵極沿所述溝道長(zhǎng)度被接納于鰭溝道頂部及溝道側(cè)上方。絕緣材料被直接接納于 沿所述溝道長(zhǎng)度延伸的鰭溝道區(qū)域下方且僅部分地跨越橫向于所述溝道長(zhǎng)度的鰭溝道 最大厚度延伸。所述絕緣材料包含相對(duì)部分，所述相對(duì)部分沿所述溝道長(zhǎng)度在所述鰭 溝道區(qū)域下方相對(duì)于所述鰭溝道最大厚度朝向彼此向內(nèi)突出。僅舉例來說，結(jié)合上文 圖17、 18及20所例示的實(shí)施例顯示此類場(chǎng)效應(yīng)晶體管的個(gè)體。所需的構(gòu)造及配置的 尺寸及材料也可如上文所述。本發(fā)明的實(shí)施例包括多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中每個(gè)此類晶體管中包括體半導(dǎo)體襯 底，所述體半導(dǎo)體襯底包括其間接納有鰭溝道區(qū)域的一對(duì)源極/漏極區(qū)域。所述鰭溝道 區(qū)域包括在所述對(duì)源極/漏極區(qū)域之間延伸的溝道長(zhǎng)度、沿所述溝道區(qū)域的長(zhǎng)度延伸的 相對(duì)溝道側(cè)及沿所述溝道區(qū)域的長(zhǎng)度延伸的頂部。柵極沿所述溝道長(zhǎng)度被接納于鰭溝道頂部及溝道側(cè)上方。溝槽隔離物在立面上低 于所述鰭溝道區(qū)域地被接納于所述體半導(dǎo)體襯底內(nèi)且沿所述溝道長(zhǎng)度的相對(duì)溝道側(cè)延 伸。在橫截面上橫向于所述溝道長(zhǎng)度的溝槽隔離物包括下溝槽莖及從所述下溝槽莖橫 向朝向且在立面上低于所述鰭溝道地延伸的若干橫向突出部。上文實(shí)施例中的每一者 均描繪這一實(shí)例性個(gè)別場(chǎng)效應(yīng)晶體管溝道區(qū)域，其中可將所蝕刻的溝槽在球形部分下 面的下部分視為具有突出部36/36b所包括的上橫向突出部的下溝槽莖。本發(fā)明的實(shí)施例還包括DRAM電路，所述DRAM電路包括多個(gè)存儲(chǔ)器單元。所 述多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的每一個(gè)存儲(chǔ)器單元包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一對(duì)源極/漏極 區(qū)域；電容器，其與所述源極/漏極區(qū)域中的一者連接；及位線觸點(diǎn)，其與所述源極/ 漏極區(qū)域中的另一者連接。舉例來說，圖24描繪包括晶體管53 (即，圖18的晶體管 53)的實(shí)例性此類DRAM存儲(chǔ)器單元75。電容器70與源極/漏極區(qū)域48中的一者連 接且位線觸點(diǎn)80與源極/漏極區(qū)域48中的另一者連接。舉例來說，位線觸點(diǎn)80將借 助位線與晶體管73的所描繪柵極線52之間的圖18中所示的源極/漏極區(qū)域48連接， 且圖18中的晶體管53的下部描繪的源極/漏極區(qū)域48將與適當(dāng)?shù)碾娙萜?0連接。
權(quán)利要求
1、一種形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，其包括在半導(dǎo)體襯底內(nèi)且在半導(dǎo)體材料溝道區(qū)域的相對(duì)側(cè)上沿所述溝道區(qū)域的長(zhǎng)度形成溝槽隔離材料，所述溝槽隔離材料經(jīng)形成而包括相對(duì)的絕緣突出部，所述絕緣突出部沿所述溝道長(zhǎng)度部分地在所述溝道區(qū)域下方朝向彼此延伸且其中半導(dǎo)體材料被接納于所述突出部上方；沿所述溝道長(zhǎng)度蝕刻所述溝槽隔離材料以暴露所述半導(dǎo)體材料的相對(duì)側(cè)；沿所述溝道長(zhǎng)度蝕刻所述半導(dǎo)體材料的所述暴露的相對(duì)側(cè)以形成相對(duì)于所述突出部向上突出的溝道鰭；及在所述鰭的頂部及相對(duì)側(cè)上方沿所述溝道長(zhǎng)度形成柵極。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述溝槽隔離材料包括形成沿所述溝道 的所述長(zhǎng)度延伸的絕緣突出部?jī)?nèi)表面，所述內(nèi)表面相對(duì)于橫向于所述溝道長(zhǎng)度的鰭厚 度而凸?fàn)顝澢?br> 3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中沿所述溝道長(zhǎng)度的所述半導(dǎo)體材料具有頂部， 在所述蝕刻所述半導(dǎo)體材料的所述暴露的相對(duì)側(cè)以形成所述溝道鰭期間掩蔽所述頂 部。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中沿所述溝道長(zhǎng)度的所述半導(dǎo)體材料具有頂部， 在所述蝕刻所述半導(dǎo)體材料的所述暴露的相對(duì)側(cè)以形成所述溝道鰭期間不掩蔽所述頂 部，且所述方法進(jìn)一步包括在所述蝕刻所述半導(dǎo)體材料的所述暴露的相對(duì)側(cè)以形成所 述溝道鰭期間蝕刻所述頂部。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中至少在立面上實(shí)施所述蝕刻所述溝槽隔離材 料到所述相對(duì)絕緣突出部。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述蝕刻所述溝槽隔離材料是到橫向鄰近所 述相對(duì)絕緣突出部的絕緣材料的絕緣材料中。
7、 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述蝕刻所述溝槽隔離材料是大致各向異性的且到橫向鄰近所述相對(duì)絕緣突出部的絕緣材料的絕緣材料中。
8、 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述蝕刻所述溝槽隔離材料是到所述相對(duì)絕 緣突出部?jī)?nèi)的絕緣材料中。
9、 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述蝕刻所述溝槽隔離材料未到所述相對(duì)絕 緣突出部?jī)?nèi)的任何絕緣材料中。
10、 如權(quán)利要求5所述的方法，其包括將所述相對(duì)絕緣突出部形成為具有立面厚 度，所述蝕刻所述溝槽隔離物至少到所述立面厚度的中點(diǎn)。
11、 如權(quán)利要求10所述的方法，其中將所述相對(duì)絕緣突出部形成為具有底面， 所述蝕刻所述溝槽隔離物未到所述底面。
12、 一種形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，其包括在半導(dǎo)體襯底內(nèi)且在半導(dǎo)體材料溝道區(qū)域的相對(duì)側(cè)上沿所述溝道區(qū)域的長(zhǎng)度形 成溝槽隔離材料，所述溝槽隔離材料經(jīng)形成而包括相對(duì)的絕緣突出部，所述絕緣突出 部沿所述溝道長(zhǎng)度朝向彼此延伸且其中半導(dǎo)體材料被接納于所述突出部上方；沿所述溝道長(zhǎng)度蝕刻所述溝槽隔離材料以暴露所述半導(dǎo)體材料的相對(duì)側(cè)且從所 述相對(duì)絕緣突出部蝕刻所述溝槽隔離材料中的一些材料；沿所述溝道長(zhǎng)度蝕刻所述半導(dǎo)體材料的所述暴露的相對(duì)側(cè)以形成溝道鰭；及在所述鰭的頂部及相對(duì)側(cè)上方沿所述溝道長(zhǎng)度形成柵極。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述半導(dǎo)體襯底包括體單晶硅。
14、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述半導(dǎo)體襯底包括絕緣體上半導(dǎo)體襯底。
15、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述從所述相對(duì)絕緣突出部蝕刻所述溝槽 隔離材料中的一些材料發(fā)生在蝕刻所述半導(dǎo)體材料的所述暴露的相對(duì)側(cè)以形成所述溝 道鰭之前。
16、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述從所述相對(duì)絕緣突出部蝕刻所述溝槽 隔離材料的至少一些蝕刻與所述蝕刻所述半導(dǎo)體材料的所述暴露的相對(duì)側(cè)以形成所述 溝道鰭相稱地發(fā)生。
17、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述從所述相對(duì)絕緣突出部蝕刻所述溝槽 隔離材料中的一些材料對(duì)所述溝槽隔離材料是大致各向同性的。
18、 一種形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，其包括在半導(dǎo)體襯底內(nèi)在半導(dǎo)體材料溝道區(qū)域的相對(duì)側(cè)上沿所述溝道區(qū)域的長(zhǎng)度蝕刻 一對(duì)溝槽，所述溝槽包括經(jīng)加襯的側(cè)壁及暴露的半導(dǎo)體材料基底；大致各向同性地蝕刻所述半導(dǎo)體材料基底以有效地形成每一溝槽的球形下部分， 所述球形下部分中的每一者包括相對(duì)于所述經(jīng)加襯的側(cè)壁橫向向外延伸的突出部，每 一球形下部分的突出部與另一球形下部分的突出部相對(duì)且朝向其延伸；大致各向異性地蝕刻穿透所述球形下部分的底面以使所述對(duì)溝槽在所述半導(dǎo)體 襯底內(nèi)延伸得更深；在使所述對(duì)溝槽延伸之后，用絕緣材料填充所述溝槽的剩余體積；在所述填充之后，沿所述溝道長(zhǎng)度蝕刻所述絕緣材料以暴露所述半導(dǎo)體材料的相 對(duì)側(cè)；沿所述溝道長(zhǎng)度蝕刻所述半導(dǎo)體材料的所述暴露的相對(duì)側(cè)以形成向上突出的溝 道鰭；及在所述鰭的頂部及相對(duì)側(cè)上方沿所述溝道長(zhǎng)度形成柵極。
19、 如權(quán)利要求18所述的方法，其包括將所述相對(duì)突出部的每一者內(nèi)的所述絕 緣材料提供成至少部分地被接納于所述向上突出的溝道鰭下方。
20、 如權(quán)利要求18所述的方法，其包括將所述相對(duì)突出部的每一者內(nèi)的所述絕 緣材料均不提供成被接納于所述向上突出的溝道鰭下方。
21、 多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中所述多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的每一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括半導(dǎo)體襯底，其包括其間接納有鰭溝道區(qū)域的一對(duì)源極/漏極區(qū)域；所述鰭溝道區(qū) 域包括在所述對(duì)源極/漏極區(qū)域之間延伸的溝道長(zhǎng)度、沿所述溝道區(qū)域的所述長(zhǎng)度延伸 的相對(duì)溝道側(cè)及沿所述溝道區(qū)域的所述長(zhǎng)度延伸的頂部；所述鰭溝道區(qū)域具有橫向于 所述溝道長(zhǎng)度的最大厚度；柵極，其沿所述溝道長(zhǎng)度被接納于所述鰭溝道頂部及所述鰭溝道側(cè)上方；及絕緣材料，其被直接接納于沿所述溝道長(zhǎng)度延伸的所述鰭溝道區(qū)域下方且僅部分 地跨越橫向于所述溝道長(zhǎng)度的所述鰭溝道最大厚度延伸，所述絕緣材料包含沿所述溝 道長(zhǎng)度在所述鰭溝道區(qū)域下方相對(duì)于所述鰭溝道區(qū)域最大厚度朝向彼此向內(nèi)突出的相 對(duì)部分。
22、 多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其中所述多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的每一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括體半導(dǎo)體襯底，其包括其間接納有鰭溝道區(qū)域的一對(duì)源極/漏極區(qū)域；所述鰭溝道區(qū)域包括在所述對(duì)源極/漏極區(qū)域之間延伸的溝道長(zhǎng)度、沿所述溝道區(qū)域的所述長(zhǎng)度延伸的相對(duì)溝道側(cè)及沿所述溝道區(qū)域的所述長(zhǎng)度延伸的頂部；柵極，其沿所述溝道長(zhǎng)度被接納于所述鰭溝道頂部及所述鰭溝道側(cè)上方；及溝槽隔離物，其在立面上低于所述鰭溝道區(qū)域地被接納于所述體半導(dǎo)體襯底內(nèi)且 沿所述溝道長(zhǎng)度沿所述相對(duì)溝道側(cè)延伸，在橫截面上橫向于所述溝道長(zhǎng)度的所述溝槽 隔離物包括下溝槽莖及從所述下溝槽莖橫向朝向所述鰭溝道且在立面上低于所述鰭溝 道地延伸的若干上橫向突出部。
23、 一種包括多個(gè)存儲(chǔ)器單元的DRAM電路，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的每一個(gè)存儲(chǔ)器單元包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一對(duì)源極/漏極區(qū)域；電容器，其與所述 源極/漏極區(qū)域中的一者連接；及位線觸點(diǎn)，其與所述源極/漏極區(qū)域中的另一者連接， 所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括半導(dǎo)體襯底，其包括所述對(duì)源極/漏極區(qū)域且具有接納于所述對(duì)源極/漏極區(qū)域之間的鰭溝道區(qū)域；所述鰭溝道區(qū)域包括在所述對(duì)源極/漏極區(qū)域之間延伸的溝道長(zhǎng)度、沿所述溝道區(qū)域的所述長(zhǎng)度延伸的相對(duì)溝道側(cè)及沿所述溝道區(qū)域的所述長(zhǎng)度延伸的頂部；所述鰭溝道區(qū)域具有橫向于所述溝道長(zhǎng)度的最大厚度；柵極，其沿所述溝道長(zhǎng)度被接納于所述鰭溝道頂部及所述鰭溝道側(cè)上方；及絕緣材料，其被直接接納于沿所述溝道長(zhǎng)度延伸的所述鰭溝道區(qū)域下方且僅部分 地跨越橫向于所述溝道長(zhǎng)度的所述鰭溝道最大厚度延伸，所述絕緣材料包含沿所述溝 道長(zhǎng)度在所述鰭溝道區(qū)域下方相對(duì)于所述鰭溝道區(qū)域最大厚度朝向彼此向內(nèi)突出的相 對(duì)部分。
24、 一種包括多個(gè)存儲(chǔ)器單元的DRAM電路，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)器單元中的每 一個(gè)存儲(chǔ)器單元包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其具有一對(duì)源極/漏極區(qū)域；電容器，其與所述 源極/漏極區(qū)域中的一者連接；及位線觸點(diǎn)，其與所述源極/漏極區(qū)域中的另一者連接，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括-體半導(dǎo)體襯底，其包括所述對(duì)源極/漏極區(qū)域且具有接納于所述源極/漏極區(qū)域之間的鰭溝道區(qū)域；所述鰭溝道區(qū)域包括在所述對(duì)源極/漏極區(qū)域之間延伸的溝道長(zhǎng)度、沿所述溝道區(qū)域的所述長(zhǎng)度延伸的相對(duì)溝道側(cè)及沿所述溝道區(qū)域的所述長(zhǎng)度延伸的頂部；柵極，其沿所述溝道長(zhǎng)度被接納于所述鰭溝道頂部及所述鰭溝道側(cè)上方；及 溝槽隔離物，其在立面上低于所述鰭溝道區(qū)域地被接納于所述體半導(dǎo)體襯底內(nèi)且 沿所述溝道長(zhǎng)度沿所述相對(duì)溝道側(cè)延伸，在橫截面上橫向于所述溝道長(zhǎng)度的所述溝槽 隔離物包括下溝槽莖及從所述下溝槽莖橫向朝向所述鰭溝道且在立面上低于所述鰭溝 道地延伸的若干上橫向突出部。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管的方法，其包含在半導(dǎo)體襯底內(nèi)且在半導(dǎo)體材料溝道區(qū)域的相對(duì)側(cè)上沿所述溝道區(qū)域的長(zhǎng)度形成溝槽隔離材料。所述溝槽隔離材料經(jīng)形成而包括相對(duì)的絕緣突出部，所述絕緣突出部沿所述溝道長(zhǎng)度部分地在所述溝道區(qū)域下方朝向彼此延伸且其中半導(dǎo)體材料被接納于所述突出部上方。沿所述溝道長(zhǎng)度蝕刻所述溝槽隔離材料以暴露所述半導(dǎo)體材料的相對(duì)側(cè)。沿所述溝道長(zhǎng)度蝕刻所述半導(dǎo)體材料的暴露的相對(duì)側(cè)以形成相對(duì)于所述突出部向上突出的溝道鰭。在所述鰭的頂部及相對(duì)側(cè)上方沿所述溝道長(zhǎng)度形成柵極。揭示其它方法及結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L21/336GK101536166SQ200780042020
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月17日
發(fā)明者保羅·格里沙姆, 山·D·唐, 戈登·A·哈勒 申請(qǐng)人:美光科技公司