发明名称 于场氧化层内具有导电层之半导体装置及其形成方法
摘要 本发明提供一种制造具有场氧化层以隔绝各单元之半导体装置的方法,其中此半导体装置包含一场区和一主动区,而主动区又包含了一接面区和一通道区,该方法包括:(a)提供一个在场区内具有渠沟的半导体结构;(b)在渠沟内形成一第一场绝缘层;(c)形成一导电层于第一场绝缘层上以填充渠沟内事先决定之部分;以及(d)在导电层上形成一第二场绝缘层以填满渠沟内剩余之部分。由以上步骤可降低因底座与接面区电位能不同所引起之电场对半导体装置的影响。
申请公布号 TW459308 申请公布日期 2001.10.11
申请号 TW089106000 申请日期 2000.03.31
申请人 现代电子产业股份有限公司 发明人 许然
分类号 H01L21/3205 主分类号 H01L21/3205
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种制造具有场氧化层以隔绝各单元之半导体装置的方法,其中该半导体装置包含一场区以及一主动区,该主动区具有一接面区以及一通道区,该方法包括下列步骤:a)提供一具有渠沟于场区内之半导体结构;b)形成一第一场隔绝层于渠沟内;c)形成一导电层于该第一场隔绝层之上以填充该渠沟内事先决定之部份;以及d)形成一第二场隔绝层于该导电层之上并填满渠沟内剩余之部分。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该导电层是由单晶矽、多晶矽、非晶矽或是这三种材料之任意组合所组成。3.如申请专利范围第2项之方法,其中该导电层之厚度大于一个Debye长度。4.如申请专利范围第2项之方法,其中该第一场隔绝层系形成有氮化层或是氧化层其中之一。5.如申请专利范围第4项之方法,其中该第一场隔绝层以沈积法形成于渠沟之底部以及渠沟之侧边沟壁上。6.如申请专利范围第1项之方法,其中该第二场隔绝层形成有一氧化层。7.如申请专利范围第4项之方法,其中步骤a)包括以下的步骤:a1)制备一半导体底座;a2)顺序形成一氧化层以及一氮化层于该半导体底座上;a3)形成一道掩模于该氮化层之上以定义出该场区;a4)选择性蚀刻该氮化层、该氧化度以及部份之该半导体底座以形成该渠沟;以及a5)除去该掩模。8.如申请专利范围第7项之方法,其中该第一场隔绝层使用氧化法形成于该渠沟内该半导体底座上之露出部份。9.如申请专利范围第7项所叙述之方法,其中步骤c)包括以下的步骤:c1)形成该导电层于该渠沟内且遍及该半导体结构;以及c2)使用化学机械研磨法或回蚀法其中之一以露出该氧化层。10.如申请专利范围第9项之方法,其中步骤d)包括以下的步骤:d1)形成该第二场隔绝层于整个结构之上;d2)使用化学机械研磨法或回蚀法其中之一,以留下该第二场隔绝层于渠沟内之剩余部份;以及d3)蚀刻该氮化层及该氧化层。11.如申请专利范围第7项之方法,更包含下列步骤:e)形成一闸隔绝层于完成之结构上;f)形成一闸电极于该闸隔绝层之上;以及g)使用离子布植法于主动区内形成一接面区。12.如申请专利范围第1项之方法,在步骤b)之后更包含执行一非竽向性蚀刻之步骤,使得该第一场氧化层实质上只留在渠沟内之侧边沟壁之上。13.一种具有场氧化层以隔绝各单元的半导体装置,其中该半导体装置包含一场区以及一主动区,该主动区具有一接面区以及一通道区,该装置包含:一具有渠沟于该场区内之半导体底座;形成于该渠沟内之第一场隔绝层;一导电层,填充该渠沟内事先决定之部分;以及一第二场隔绝层,形成于该导电层之上,其中该第二隔绝层填满该渠沟内剩余之部分。14.如申请专利范围第13项之装置,其中该导电层是由单晶矽、多晶矽、非晶矽或是这三种材料之任意组合所形成。15.如申请专利范围第14项之装置,其中该导电层之厚度大于一个Debye长度。16.如申请专利范围第13项之装置,其中该导电层形成于该渠沟之侧边沟壁上。17.如申请专利范围第13项之装置,其中该导电层形成于该渠沟之底部以及侧边沟壁上。18.如申请专利范围第14项之装置,其中该第一场隔绝层系为氮化层或氧化层其中之一。19.如申请专利范围第13项之装置,其中该第二场隔绝层系为氧化层。20.如申请专利范围第13项之装置,更包括:一闸隔绝层形成于整个结构之上;一闸电极形成于该闸隔绝层之上;以及一接面区,藉由离子布植法形成于该主动区内。图式简单说明:第一图A为一典型之DRAM单元结构之平面图。第一图B为沿着图第一图A中线段A-A'之剖面图。第二图A至第二图D为描述制造传统半导体装置各步骤之剖面图。第三图为一利用第二图D中等位能线所绘制之位能分布模拟图。第四图A至第四图D为根据本发明之一具体实施例所描述制造之半导体装置各步骤之剖面图。第五图A至第五图E为根据本发明之另一具体实施例所描述制造之半导体装置各步骤之剖面图,以及第六图为一利用第五图E中等位能线所绘制之位能分布模拟图。
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