发明名称 改良式垂直金氧半场效电晶体,及其形成方法
摘要 本发明揭示用以形成动态随机存取记忆体(DRAM)之垂直金氧半场效电晶体(MOSFET)结构,其包括一包含一或多个氮化矽间隔物之闸极堆叠结构;一配置于一阵列沟渠中之垂直闸极多晶矽区,其中垂直闸极多晶矽区包括一或多个氮化矽间隔物;一位元线扩散区;一与阵列沟渠毗邻之浅沟渠绝缘区;及其中闸极堆叠结构配置于垂直闸极多晶矽区上,使得闸极堆叠结构之氮化矽间隔物及垂直闸极多晶矽区构成与位元线扩散区及浅沟渠绝缘区之非毗邻接触。垂直闸极多晶矽与位元线扩散及浅沟渠绝缘区两者为氮化物间隔物绝缘,其可降低位元线电容并可降低位元线扩散对垂直闸极短路发生率。
申请公布号 TW550756 申请公布日期 2003.09.01
申请号 TW091113766 申请日期 2002.06.24
申请人 北美亿恒科技公司;万国商业机器公司 发明人 拉马荃杜拉 迪娃卡茹尼;普拉卡西 戴维;瑞吉维 马利克;赖瑞 耐斯比特
分类号 H01L21/8238 主分类号 H01L21/8238
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用以形成一半导体记忆胞阵列结构之方法,包括:制备具沉积多晶矽层之垂直MOSFET DRAM胞结构,其中多晶矽层平坦化于矽基板之阵列沟渠中之沟渠上氧化物之上表面;沿该阵列沟渠形成一浅沟渠绝缘氧化物区;蚀刻对该矽基板上之氮化物层具选择性之该多晶矽层,俾形成一或多个氮化矽间隔物于位元线扩散区与垂直闸极多晶矽区间,及该浅沟渠绝缘氧化物区与该垂直闸极多晶矽区间;以及沉积一闸极堆叠结构于该垂直闸极多晶矽区上及该一或多个氮化矽间隔物间,俾形成该闸极堆叠结构与该位元线扩散区间之非毗邻接触,及该浅沟渠绝缘氧化物区。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该蚀刻更包括反应离子蚀刻该氮化物层,在该垂直闸极多晶矽区之一或多个侧壁上形成该氮化矽间隔物,及形成该位元线扩散区与该浅沟渠绝缘氧化物区之边界。3.如申请专利范围第1项之方法,其中该沉积更包括:沉积一多晶矽层于该氮化物层上;使该多晶矽层整体凹进;沉积一闸极堆叠及一闸极罩氮化物,俾于该垂直闸极多晶矽区上之该氮化矽间隔物间形成该闸极堆叠结构;图案化该闸极堆叠结构;在该闸极堆叠结构之一或多个侧壁上形成一或多个氮化矽间隔物,其中该氮化矽间隔物与该垂直闸极多晶矽区之该氮化矽间隔物相接;及蚀刻该沟渠上氧化物,俾露出该矽基板及该位元线扩散区。4.如申请专利范围第1项之方法,其中该沉积更包括:沉积一闸极堆叠于该垂直闸极多晶矽区上之该氮化矽间隔物间;沉积一闸极罩氮化物于该闸极堆叠上,俾形成一闸极堆叠结构;及在该闸极堆叠结构之一或多个侧壁上形成一或多个氮化矽间隔物,其中该氮化矽间隔物与该矽基板之该氮化矽间隔物相接并垂直对齐。5.如申请专利范围第1项之方法,更包括沉积一多晶矽于该垂直闸极多晶矽区中。6.如申请专利范围第1项之方法,更包括在该沉积之多晶矽层上形成一氮化物层,其厚度约5至约100奈米。7.如申请专利范围第6项之方法,其中该形成更包括一沉积技术,其系选自由低压化学气相沉积技术、电浆强化化学气相沉积技术,及包括至少一前述沉积技术之组合组成之群中。8.一种用以形成一半导体记忆胞阵列结构之方法,包括:制备具沉积多晶矽层之垂直MOSFET DRAM胞结构,其中多晶矽层平坦化于矽基板之阵列沟渠中之沟渠上氧化物之上表面;沿该阵列沟渠形成一浅沟渠绝缘氧化物区;蚀刻对该矽基板上之氮化物层具选择性之该多晶矽层;蚀刻该氮化物层,俾形成一或多个氮化矽间隔物于垂直闸极多晶矽区与该浅沟渠绝缘氧化物区间;沉积一第二多晶矽层于该氮化物层上;使该第二多晶矽层整体凹进;沉积一闸极堆叠及一闸极罩氮化物,俾于该垂直闸极多晶矽区上之该氮化矽间隔物间形成该闸极堆叠结构;图案化该闸极堆叠结构;在该闸极堆叠结构之一或多个侧壁上形成一或多个氮化矽间隔物,其中该氮化矽间隔物与该垂直闸极多晶矽区之该氮化矽间隔物相接;及蚀刻该沟渠上氧化物,俾露出该矽基板及该位元线扩散区。9.一种用以形成一半导体记忆胞阵列结构之方法,包括:制备具沉积多晶矽层之垂直MOSFET DRAM胞结构,其中多晶矽层平坦化于矽基板之阵列沟渠中之沟渠上氧化物之上表面;沿该阵列沟渠形成一浅沟渠绝缘氧化物区;等向性移除对该矽基板上之氮化物层具选择性之该多晶矽层;非等向性蚀刻该氮化物层,俾形成一或多个氮化矽间隔物,其与一该矽基板之垂直闸极多晶矽区毗邻,并位于该垂直闸极多晶矽区与该浅沟渠绝缘氧化物区间;沉积一闸极堆叠于该垂直闸极多晶矽区上之该氮化矽间隔物间;沉积一闸极罩氮化物于该闸极堆叠上,俾形成一闸极堆叠结构;及在该闸极堆叠结构之一或多个侧壁上形成一或多个氮化矽间隔物,其中该氮化矽间隔物与该垂直闸极多晶矽区之该氮化矽间隔物相接,并隔离该闸极堆叠结构与该位元线扩散区。10.一种用以形成动态随机存取记忆体之垂直MOSFET结构,包括:一包括一或多个氮化矽间隔物之闸极堆叠结构;一配置于一阵列沟渠中之垂直闸极多晶矽区,其中该垂直闸极多晶矽区包括一或多个氮化矽间隔物;一位元线扩散区;一与该阵列沟渠毗邻之浅沟渠绝缘区;及其中该闸极堆叠结构配置于该垂直闸极多晶矽区上,使得该闸极堆叠结构之该氮化矽间隔物及该垂直闸极多晶矽区构成与该位元线扩散区及该浅沟渠绝缘区之非毗邻接触。11.如申请专利范围第10项之垂直MOSFET结构,更包括在一该垂直闸极多晶矽区之侧壁上形成之氧化物环。12.如申请专利范围第10项之垂直MOSFET结构,其中在一该闸极堆叠结构之侧壁上形成该氮化矽间隔物。13.如申请专利范围第10项之垂直MOSFET结构,其中在一该闸极堆叠结构之侧壁上及该位元线扩散区与该垂直闸极多晶矽区间形成该氮化矽间隔物。14.如申请专利范围第10项之垂直MOSFET结构,其中该非毗邻接触更包括该闸极堆叠结构之该氮化矽间隔物与该垂直闸极多晶矽区之该氮化矽间隔物垂直对齐。15.一种用以形成动态随机存取记忆体之垂直MOSFET结构,包括:一闸极堆叠结构,包括配置于一该闸极堆叠结构侧壁上之一或多个氮化矽间隔物;一垂直闸极多晶矽区,包括配置于一侧壁上并相对于一位元线扩散区与一浅沟渠绝缘区之一或多个氮化矽间隔物;及其中该闸极堆叠结构配置于该垂直闸极多晶矽区上,使得该闸极堆叠结构之该氮化矽间隔物与该垂直闸极多晶矽区相接并垂直对齐,且位于该闸极堆叠结构与该位元线扩散区间,俾形成该闸极堆叠结构与该位元线扩散区间之非毗邻接触。图式简单说明:图1-2阐释垂直MOSFET结构之先前技艺具体实施例剖面图;图3-10系在STI形成后于垂直闸极区中形成深沟渠间隔物之制程步骤剖面图;图11阐释先前技艺之垂直MOSFET结构上视图;以及图12阐释依图3-10制程步骤制造之垂直MOSFET结构上视图。
地址 美国