專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法，具體涉及具有溝槽柵極的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體裝置可用作決定諸如家用電器的各種電子裝置質(zhì)量的主要構(gòu)件。由于電子裝置大容量、多功能和/或小型化趨勢(shì)的增加，具有改進(jìn)的可靠性和其它特性的半導(dǎo)體裝置的需求增加。因此，已經(jīng)提出了各種技術(shù)來(lái)改善半導(dǎo)體裝置的特性。DMOS代表雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體，其中擴(kuò)散用于形成晶體管區(qū)域。DMOS結(jié)構(gòu)能使晶體管甚至在對(duì)其施加低的柵極電壓時(shí)具有快的開(kāi)關(guān)特性，并且維持高的電流。因此，DMOS結(jié)構(gòu)廣泛用于實(shí)現(xiàn)高電壓功率裝置中的功率晶體管。近來(lái)，其中采用溝槽形成垂直晶體管的溝槽柵極DMOS (TDMOS)用以在電流密度方面實(shí)現(xiàn)性能上的改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例提供具有高擊穿電壓的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。本發(fā)明構(gòu)思的其它實(shí)施例提供具有減小的導(dǎo)通電阻的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。本發(fā)明構(gòu)思的另外的實(shí)施例提供具有改善可靠性的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，半導(dǎo)體裝置可包括提供在半導(dǎo)體基板中的柱、提供在半導(dǎo)體基板中且與柱間隔開(kāi)的場(chǎng)板電極、提供在半導(dǎo)體基板中且設(shè)置在場(chǎng)板電極上的柵極圖案，場(chǎng)板電極連接到柵極圖案的下端部，場(chǎng)板電介質(zhì)設(shè)置在半導(dǎo)體基板和場(chǎng)板電極之間，并且柵極電介質(zhì)圖案插設(shè)在半導(dǎo)體基板和柵極圖案的側(cè)壁之間，柵極電介質(zhì)圖案的厚度小于場(chǎng)板電介質(zhì)的厚度。在示范性實(shí)施例中，柵極電介質(zhì)圖案可具有在柵極圖案的兩個(gè)側(cè)壁上測(cè)量的基本上相同的厚度。在示范性實(shí)施例中，柱可包括導(dǎo)電材料或電介質(zhì)材料。在示范性實(shí)施例中，柱可包括電介質(zhì)填隙圖案和插設(shè)在電介質(zhì)填隙圖案和半導(dǎo)體基板之間的外延圖案。在示范性實(shí)施例中，柱可包括多晶硅圖案以及在多晶硅圖案和半導(dǎo)體基板之間的絕緣圖案。在示范性實(shí)施例中，裝置還可包括電連接到多晶硅圖案的接觸。在示范性實(shí)施例中，半導(dǎo)體基板可具有第一導(dǎo)電類型，并且柱可包括提供在絕緣圖案和半導(dǎo)體基板之間的摻雜區(qū)域，摻雜區(qū)域具有第二導(dǎo)電類型。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，制造半導(dǎo)體裝置的方法可包括在半導(dǎo)體基板中形成第一溝槽、在半導(dǎo)體基板中形成從第一溝槽延伸的第二溝槽、在第二溝槽的側(cè)表面和底表面上形成場(chǎng)板電介質(zhì)、在第一溝槽的側(cè)壁上形成厚度小于場(chǎng)板電介質(zhì)的厚度的柵極電介質(zhì)圖案、在半導(dǎo)體基板上形成導(dǎo)電層以填充第一溝槽和第二溝槽二者，以及蝕刻導(dǎo)電層以暴露半導(dǎo)體基板的頂表面。導(dǎo)電層的蝕刻可包括分別形成提供在第一溝槽和第二溝槽中的柵極圖案和場(chǎng)板電極。在示范性實(shí)施例中，形成第二溝槽可包括在第一溝槽的側(cè)壁上形成掩模間隔體，以及蝕刻半導(dǎo)體基板的由掩模間隔體暴露的部分。在示范性實(shí)施例中，該方法還可包括在半導(dǎo)體基板中形成與第一溝槽和第二溝槽間隔開(kāi)的凹陷區(qū)域，以及在凹陷區(qū)域中形成柱。在示范性實(shí)施例中，柱的形成可包括在凹陷區(qū)域中形成外延層。在示范性實(shí)施例中，外延層可形成為填充凹陷區(qū)域的一部分，并且柱的形成還可包括在形成外延層之后，在半導(dǎo)體基板上形成填充凹陷區(qū)域的電介質(zhì)填隙圖案。在示范性實(shí)施例中，半導(dǎo)體基板可摻雜為具有第一導(dǎo)電類型，而外延層可摻雜為具有第二導(dǎo)電類型。在示范性實(shí)施例中，柱的形成可包括在凹陷區(qū)域中形成場(chǎng)電介質(zhì)圖案。在示范性實(shí)施例中，柱的形成可包括在半導(dǎo)體基板上形成場(chǎng)電介質(zhì)以填充凹陷區(qū)域的一部分、在半導(dǎo)體基板上形成多晶硅層以填充凹陷區(qū)域，以及蝕刻多晶硅層和場(chǎng)電介質(zhì)以暴露半導(dǎo)體基板的頂表面。在示范性實(shí)施例中，在形成場(chǎng)電介質(zhì)之前，柱的形成還可包括在凹陷區(qū)域的側(cè)表面和底表面上形成摻雜劑包含層，使得來(lái)自摻雜劑包含層的摻雜劑擴(kuò)散進(jìn)入半導(dǎo)體基板中以形成摻雜區(qū)域，以及去除溝槽摻雜劑包含層。在示范性實(shí)施例中，半導(dǎo)體基板可摻雜為具有第一導(dǎo)電類型，而摻雜區(qū)域可摻雜為具有第二導(dǎo)電類型。在示范性實(shí)施例中，該方法還可包括在靠近第一溝槽的半導(dǎo)體基板的上部中形成本體區(qū)域、在本體區(qū)域的上部中形成源極區(qū)域以及在半導(dǎo)體基板的下部中形成漏極區(qū)域。在示范性實(shí)施例中，半導(dǎo)體基板具有第一導(dǎo)電類型，形成本體區(qū)域可包括將第二導(dǎo)電類型的摻雜劑注入靠近第一溝槽的半導(dǎo)體基板的上部中，源極區(qū)域的形成可包括將第一導(dǎo)電類型的摻雜劑注入本體區(qū)域的上部中，并且漏極區(qū)域的形成可包括將第一導(dǎo)電類型的摻雜劑注入半導(dǎo)體基板的下部中。在示范性實(shí)施例中，場(chǎng)板電介質(zhì)的形成可包括執(zhí)行熱氧化工藝以在第二溝槽的側(cè)表面和底表面上選擇性地形成電介質(zhì)。在示范性實(shí)施例中，半導(dǎo)體基板可包括塊體基板和半導(dǎo)體層，并且第二溝槽的形成可包括蝕刻半導(dǎo)體層的通過(guò)第一溝槽的底部暴露的部分，以暴露塊體基板的一部分。


結(jié)合附圖，通過(guò)下面的簡(jiǎn)潔描述將更清楚地理解示范性實(shí)施例。附圖表示這里描述的示范性實(shí)施例是非限制性的。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的截面圖。圖2A至2H是示出制造根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置方法的截面圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的柱的變型示例的截面圖。圖4是示出形成圖3的柱的方法的截面圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的另一個(gè)柱的變型示例的截面圖。圖6是示出形成圖5的柱的方法的截面圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的又一個(gè)柱的變型示例的截面圖。圖8A至8C是示出形成圖7的柱的方法的截面圖。應(yīng)當(dāng)注意的是，這些圖旨在示出某些示范性實(shí)施例中采用的方法、結(jié)構(gòu)和/或材料的總體特性且補(bǔ)充下面提供的文字描述。然而，這些附圖沒(méi)按比例并且可能不是精確地反映任意給定實(shí)施例的精確結(jié)構(gòu)或性能特性，因此不應(yīng)解釋為限定或限制示范性實(shí)施例包括的屬性或值的范圍。例如，為了清楚起見(jiàn)可減小或夸大分子、層、區(qū)域和/或結(jié)構(gòu)元件的相對(duì)厚度和位置。各圖中使用的類似或相同的參考標(biāo)號(hào)旨在表示存在類似或相同元件或特征。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)參考附圖更加全面地描述本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，附圖中示出了示范性實(shí)施例。然而，本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例可以很多不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)解釋為限于這里闡述的實(shí)施例；相反，這些實(shí)施例提供為使本公開(kāi)透徹和完整，并且向本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員全面地傳達(dá)示范性實(shí)施例的構(gòu)思。在附圖中，為了清楚起見(jiàn)夸大了層和區(qū)域的厚度。附圖中相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件，并且因此省略它們的描述。應(yīng)當(dāng)理解 的是，當(dāng)元件被稱為“連接”或“耦合”到另一個(gè)元件時(shí)，它可直接連接或耦合到另一個(gè)元件或可存在插入元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或“直接耦合”到另一個(gè)元件時(shí)，不存在插入元件。相同的標(biāo)號(hào)通篇表示相同的元件。本文所用術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列項(xiàng)的任何和全部組合。用于描述元件或?qū)又g關(guān)系的其它詞應(yīng)以相同的方式解釋(例如，“在…之間”與“直接在…之間”，“相鄰”與“直接相鄰”，“在…上”與“直接在…上”)。應(yīng)當(dāng)理解的是，本文可采用術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等以描述各種元件、構(gòu)件、區(qū)域、層和/或部分，這些元件、構(gòu)件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)的限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于區(qū)別一個(gè)元件、構(gòu)件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè)元件、構(gòu)件、區(qū)域、層或部分。因此，下面討論的第一元件、構(gòu)件、區(qū)域、層或部分可用第二元件、構(gòu)件、區(qū)域、層或部分表示，而不脫離示范性實(shí)施例的教導(dǎo)?？臻g相對(duì)術(shù)語(yǔ)，例如，“下方”、“下面”、“下”、“上方”和“上”等在本文中可用于描述的方便，以描述如圖所示的一個(gè)元件或特征對(duì)另一個(gè)元件(多個(gè)元件)或特征(多個(gè)特征)的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，除了圖中所示的方位外，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包含裝置使用或操作時(shí)的不同方位。例如，如果圖中的裝置倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，則描述為在其它元件或特征“下面”或“下方”的元件將定向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧戏健?。因此，示范性術(shù)語(yǔ)在“下面”可包含上方和下方兩個(gè)方位。裝置可另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其它方位上)而這里所用的空間相對(duì)描述對(duì)應(yīng)地解釋。
本文所用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定實(shí)施例的目的，而不旨在限制示范性實(shí)施例。如這里所用，單數(shù)形式“一”、“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另外指出。還應(yīng)理解的是，如果本文使用術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”，則表明存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或構(gòu)件的，但是不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、構(gòu)件和/或其組。本文參考截面圖示描述本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例,這些截面圖是示范性實(shí)施例的理想實(shí)施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意圖。這樣，例如，由于制造技術(shù)和/或公差的圖示形狀的變化是預(yù)期。因此，本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例不應(yīng)解釋為限于這里所示區(qū)域的特定形狀，而是包括例如由制造引起的形狀上的偏差。例如，示出為矩形的注入?yún)^(qū)域可具有圓形的或曲線的特征和/或在其邊緣上具有注入濃度的梯度，而不是從注入?yún)^(qū)域到非注入?yún)^(qū)域的二態(tài)改變。同樣，通過(guò)注入形成的埋置區(qū)域可導(dǎo)致在埋置區(qū)域和穿過(guò)其發(fā)生注入的表面之間的區(qū)域中的某些注入。因此，圖中所示的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，并且它們的形狀不旨在示出裝置區(qū)域的實(shí)際形狀從而不旨在限制示范性實(shí)施例的范圍。除非另有限定，這里所用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))與本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的一般理解具有相同的含義。還應(yīng)理解的是，諸如常用字典中定義的術(shù)語(yǔ)應(yīng)解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)技術(shù)的上下文中的意思一致的意思，而不應(yīng)解釋為理想化或過(guò)于形式的意義，除非本文清楚限定如此。在下文，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的截面圖。參見(jiàn)圖1，半導(dǎo)體基板100可提供為包括塊體基板102和塊體基板102上的半導(dǎo)體層104。塊體基板102可摻雜有第一導(dǎo)電類型的摻雜劑。半導(dǎo)體層104可包括外延層。半導(dǎo)體層104可摻雜有摻雜劑,該摻雜劑的導(dǎo)電類型與塊體基板102的導(dǎo)電類型相同。例如,塊體基板102和半導(dǎo)體層104可慘雜有η型慘雜劑。半導(dǎo)體基板100可為娃基板或錯(cuò)基板。導(dǎo)電圖案145可設(shè)置在半導(dǎo)體基板100中。導(dǎo)電圖案145可包括場(chǎng)板電極145b和設(shè)置在場(chǎng)板電極145b上的柵極圖案145a。場(chǎng)板電極145b的頂端部可連接到柵極圖案145a的底端部。換言之，柵極圖案145a和場(chǎng)板電極145b可彼此電連接。在示范性實(shí)施例中，場(chǎng)板電極145b可形成為具有從柵極圖案145a的中心底表面朝著塊體基板102突出的結(jié)構(gòu)。在垂直截面上，柵極圖案145a可形成為具有第一寬度W1，而場(chǎng)板電極145b可形成為具有第二寬度W2。柵極圖案145a的第一寬度Wl可大于場(chǎng)板電極145b的第二寬度W2。在示范性實(shí)施例中，垂直截面可平行于xy平面。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，在半導(dǎo)體裝置施加有高電壓的情況下，場(chǎng)板電極145b能減輕(relieve)由高電壓引起的電場(chǎng)，并且因此提高了半導(dǎo)體裝置的擊穿電壓。如果高電壓施加到?jīng)]有場(chǎng)板電極的半導(dǎo)體裝置，則半導(dǎo)體裝置中的少數(shù)載流子會(huì)具有增加的能量。由于與少數(shù)載流子碰撞，半導(dǎo)體原子可被離子化而產(chǎn)生自由電子，自由電子形成不可控的反向電流。相反，在示范性實(shí)施例中，由于場(chǎng)板電極145b的存在，能夠減輕由高電壓引起的電場(chǎng)從而使半導(dǎo)體裝置的擊穿電壓增高。這能改善半導(dǎo)體裝置的可靠性和電特性。在不范性實(shí)施例中，場(chǎng)板電極145b和柵極圖案145a可包括具有第一導(dǎo)電類型摻雜劑的半導(dǎo)體材料。例如，場(chǎng)板電極145b和柵極圖案145a可包括摻雜有磷和/或砷的多晶娃層。在不范性實(shí)施例中，場(chǎng)板電極145b和柵極圖案145a可包括彼此相同的材料。柵極電介質(zhì)圖案135可設(shè)置在半導(dǎo)體基板100和柵極圖案145a之間。柵極電介質(zhì)圖案135可設(shè)置在柵極圖案145a的側(cè)壁上。柵極電介質(zhì)圖案135可形成為具有基本均勻的厚度。例如，在平行于xy平面的垂直截面上，柵極電介質(zhì)圖案135的分別與柵極圖案145a的兩個(gè)不同側(cè)壁接觸的第一部分和第二部分可形成為具有彼此相同的厚度。柵極電介質(zhì)圖案135可包括通過(guò)熱氧化工藝形成的氧化物層和/或采用化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝形成的四乙基原硅酸鹽(TEOS)氧化物層。在在柵極電介質(zhì)圖案135包括由CVD工藝形成的氧化物層的情況下，柵極電介質(zhì)圖案135可沿著柵極圖案145a和場(chǎng)板電極145b的暴露表面共形地延伸，以覆蓋柵極圖案145a和場(chǎng)板電極145b的側(cè)表面和底表面。相反，在柵極電介質(zhì)圖案135由熱氧化工藝形成的情況下，柵極電介質(zhì)圖案135可局部地設(shè)置在半導(dǎo)體基板100和柵極圖案145a的側(cè)壁中。場(chǎng)板電介質(zhì)120可設(shè)置在場(chǎng)板電極145b與半導(dǎo)體基板100之間。場(chǎng)板電介質(zhì)120可包括熱氧化層。場(chǎng)板電介質(zhì)120可形成為具有基本均勻的厚度。例如，在平行于xy平面的垂直截面上，場(chǎng)板電介質(zhì)120分別相鄰于場(chǎng)板電極145b的兩個(gè)不同側(cè)壁的第一部分和第二部分可形成為具有彼此相同的厚度(即T3=T4)。在柵極電介質(zhì)圖案135覆蓋場(chǎng)板電極145b的表面的情況下,場(chǎng)板電介質(zhì)120可通過(guò)柵極電介質(zhì)圖案135與場(chǎng)板電極145b間隔開(kāi)。在示范性實(shí)施例中，場(chǎng)板電介質(zhì)120的底表面可與塊體基板102接觸。可替換地，場(chǎng)板電介質(zhì)120的底表面可設(shè)在半導(dǎo)體層104的頂表面和底表面之間。柱160a可設(shè)置在半導(dǎo)體基板100中。柱160a可設(shè)置為與導(dǎo)電圖案145間隔開(kāi)。在示范性實(shí)施例中，柱160a可穿過(guò)半導(dǎo)體層104而與塊體基板102接觸。柱160a可由電介質(zhì)或?qū)щ姴牧闲纬?。在不范性?shí)施例中，柱160a可為摻雜有第二導(dǎo)電類型摻雜劑的外延層。例如，柱160a可為摻雜有硼B(yǎng)的娃層。本體區(qū)域103和源極區(qū)域107a可提供在半導(dǎo)體層104中。本體區(qū)域103和源極區(qū)域107a可形成為圍繞柵極圖案145a和柱160a的上部。在示范性實(shí)施例中，本體區(qū)域103可通過(guò)以第二導(dǎo)電類型摻雜劑摻雜半導(dǎo)體層104的上部而形成，而源極區(qū)域107a可通過(guò)以第一導(dǎo)電類型摻雜劑摻雜本體區(qū)域103的上部而形成。例如，本體區(qū)域103可以摻雜有硼(B)，而源極區(qū)域107a可以摻雜有磷(P)。漏極區(qū)域107b可設(shè)置在塊體基板102中。漏極區(qū)域107b可包括金屬層和/或摻雜區(qū)域。漏極區(qū)域107b的摻雜區(qū)域可通過(guò)以第一導(dǎo)電類型摻雜劑摻雜塊體基板102的底表面而形成。例如，漏極區(qū)域107b可以摻雜有磷(P)。塊體基板102的底表面可與塊體基板102的與半導(dǎo)體層104接觸的上表面相反。互連線185a和接觸185b可形成在半導(dǎo)體基板100上。互連線185a可與柵極圖案145a接觸，而接觸185b可與部分的源極區(qū)域107a和柱160a接觸?；ミB線185a和接觸185b的每一個(gè)可包括導(dǎo)電材料。在柱160a由絕緣材料形成的情況下，接觸185b、柱160a和漏極區(qū)域107b可構(gòu)成電容器。可替換地，在柱160a由導(dǎo)電材料形成的情況下，根據(jù)與半導(dǎo)體層104的電荷平衡，柱160a可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通電阻的降低。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，半導(dǎo)體裝置可包括場(chǎng)板電極145b。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，在半導(dǎo)體裝置施加有高電壓的情況下，場(chǎng)板電極145b可實(shí)現(xiàn)由高電壓引起的電場(chǎng)的減輕，使得半導(dǎo)體裝置可具有增高的擊穿電壓。如果高于擊穿電壓的高電壓施加到?jīng)]有場(chǎng)板電極的半導(dǎo)體裝置，則半導(dǎo)體裝置中可形成不可控的反向電流，使得半導(dǎo)體裝置可在可靠性受到嚴(yán)重?fù)p害。相反，在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中，由于存在場(chǎng)板電極145b，能夠提高半導(dǎo)體裝置的擊穿電壓。這可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的可靠性和電特性的改善。此外，在柱160a由絕緣材料形成的情況下，半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通電阻可由接觸185b、柱160a和漏極區(qū)域107b減小。在柱160a由導(dǎo)電材料形成的情況下,柱160a可形成隨著半導(dǎo)體層104的電荷平衡，從而可實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通電阻的減小。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)具有改善的可靠性的半導(dǎo)體裝置。在下文，將參考附圖描述制造圖1的半導(dǎo)體裝置的方法。圖2A至2H是示出制造根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置方法的截面圖。參見(jiàn)圖2A，半導(dǎo)體基板100可提供為包括塊體基板102和塊體基板102上的半導(dǎo)體層104。在不范性實(shí)施例中，摻雜工藝可執(zhí)行為將第一導(dǎo)電類型摻雜劑注入塊體基板102中。半導(dǎo)體層104可采用外延工藝形成在塊體基板102上。半導(dǎo)體層104可摻雜有導(dǎo)電類型與塊體基板102相同的摻雜劑。例如，塊體基板102和半導(dǎo)體層104可摻雜有η型摻雜劑。半導(dǎo)體基板100可為娃基板或錯(cuò)基板。第一掩模圖案110可形成在半導(dǎo)體基板100上。形成第一掩模圖案110可包括在半導(dǎo)體基板100上順序形成氧化物層112和氮化物層114并且蝕刻氮化物層114和氧化物層112。第一掩模圖案110可形成為限定暴露半導(dǎo)體層104的第一開(kāi)口。第一溝槽105a可形成在半導(dǎo)體層104中。第一溝槽105a可采用第一掩模圖案110作為蝕刻掩模通過(guò)各向異性蝕刻半導(dǎo)體層104的一部分而形成。在示范性實(shí)施例中，第一溝槽105a的底表面可由半導(dǎo)體層104的一部分界定。例如，第一溝槽105a的底表面可設(shè)在半導(dǎo)體層104的頂表面和底表面之間。參見(jiàn)圖2B，掩模間隔體116可形成在第一溝槽105a的側(cè)壁上。掩模間隔體116的形成可包括在形成有第一溝槽105a的半導(dǎo)體基板100上共形地形成掩模間隔體層且各向異性蝕刻掩模間隔體層以暴露第一溝槽105a的底表面。在不范性實(shí)施例中，掩模間隔體116可包括具有相對(duì)于半導(dǎo)體層104和塊體基板102的蝕刻選擇性的材料。例如，掩模間隔體116可包括氮化物層。參見(jiàn)圖2C，從第一溝槽105a延伸的第二溝槽105b可形成在半導(dǎo)體基板100中。第二溝槽105b可通過(guò)采用掩模間隔體116和掩模圖案作為蝕刻掩模各向異性蝕刻由掩模間隔體116暴露的半導(dǎo)體層104而形成。在示范性實(shí)施例中，第二溝槽105b可形成為具有一寬度，該寬度小于第一溝槽105a的寬度。該寬度可在平行于xy平面的垂直截面上測(cè)量。在示范性實(shí)施例中，第二溝槽105b可形成為暴露塊體基板102的一部分。例如，第二溝槽105b的底表面可由塊體基板102限定。參見(jiàn)圖2D，場(chǎng)板電介質(zhì)120可形成在第二溝槽105b中。場(chǎng)板電介質(zhì)120可形成為覆蓋第二溝槽105b的暴露的內(nèi)表面。在示范性實(shí)施例中，場(chǎng)板電介質(zhì)120可通過(guò)熱氧化第二溝槽105b的暴露的內(nèi)表面而形成。參見(jiàn)圖2E，掩模間隔體116和掩模圖案可被去除，然后，柵極電介質(zhì)130可形成在第一溝槽105a的側(cè)壁上。柵極電介質(zhì)130可形成為具有小于場(chǎng)板電介質(zhì)120的厚度的厚度。在示范性實(shí)施例中，如所示，柵極電介質(zhì)130可共形地形成在半導(dǎo)體基板100上。例如，柵極電介質(zhì)130可在化學(xué)氣相沉積工藝或原子層沉積工藝中局部地形成。在示范性實(shí)施例中，柵極電介質(zhì)130可形成為覆蓋第一溝槽105a的側(cè)壁、場(chǎng)板電介質(zhì)120的暴露表面以及半導(dǎo)體層104的頂表面。在其它示范性實(shí)施例中，盡管沒(méi)有示出，但是柵極電介質(zhì)130可通過(guò)熱氧化第一溝槽105a的側(cè)壁而形成。根據(jù)本實(shí)施例，柵極電介質(zhì)130可局部地形成在第一溝槽105a的側(cè)壁上，而不形成在場(chǎng)板電介質(zhì)120上。再次參見(jiàn)圖2E，導(dǎo)電層140可形成在半導(dǎo)體基板100上。導(dǎo)電層140可形成為填充第一溝槽105a和第二溝槽105b。在示范性實(shí)施例中，導(dǎo)電層140可包括半導(dǎo)體材料。例如，導(dǎo)電層140可包括多晶娃層。參見(jiàn)圖2F，導(dǎo)電層140和柵極電介質(zhì)130可被各向異性蝕刻以形成柵極電介質(zhì)圖案135和導(dǎo)電圖案145。可執(zhí)行導(dǎo)電層140和柵極電介質(zhì)130的各向異性蝕刻以暴露半導(dǎo)體層104的頂表面。例如，導(dǎo)電層140和柵極電介質(zhì)130可采用化學(xué)機(jī)械拋光而被蝕刻。在柵極電介質(zhì)130由熱氧化層形成的情況下，可省略各向異性蝕刻?hào)艠O電介質(zhì)130。導(dǎo)電圖案145可包括場(chǎng)板電極145b和設(shè)置在場(chǎng)板電極145b上的柵極圖案145a。場(chǎng)板電極145b可形成為填充第二溝槽105b，而柵極圖案145a可形成為填充第一溝槽105a。在不范性實(shí)施例中，場(chǎng)板電極145b和柵極圖案145a可米用相同的工藝同時(shí)形成。例如，場(chǎng)板電極145b和柵極圖案145a的形成可包括形成導(dǎo)電層140以填充第一溝槽105a和第二溝槽105b 二者，然后，平坦化導(dǎo)電層140。參見(jiàn)圖2G，第二掩模圖案150可形成在半導(dǎo)體基板100上。第二掩模圖案150可形成為覆蓋導(dǎo)電圖案145和柵極電介質(zhì)圖案135且具有暴露半導(dǎo)體層104的一部分的第二開(kāi)口。第二掩模圖案150的形成可包括在半導(dǎo)體基板100上順序形成氧化物層152和氮化物層154，然后，各向異性蝕刻氧化物層152和氮化物層154。凹陷區(qū)域105c可采用第二掩模圖案150作為蝕刻掩模通過(guò)蝕刻工藝形成在半導(dǎo)體基板100中。凹陷區(qū)域105c可形成在半導(dǎo)體層104中且與導(dǎo)電圖案145、柵極電介質(zhì)圖案135和場(chǎng)板電介質(zhì)120間隔開(kāi)。在不范性實(shí)施例中，凹陷區(qū)域105c可穿過(guò)半導(dǎo)體層104而暴露塊體基板102的一部分。在示范性實(shí)施例中，凹陷區(qū)域105c的底表面可由塊體基板102界定。參見(jiàn)圖2H，柱160a可形成在凹陷區(qū)域105c中。柱160a的形成可包括形成半導(dǎo)體層或電介質(zhì)層以填充凹陷區(qū)域105c并且蝕刻半導(dǎo)體層或電介質(zhì)層以暴露半導(dǎo)體層104的頂表面。在示范性實(shí)施例中，半導(dǎo)體層可采用外延工藝并且以不同于第一導(dǎo)電類型的第二導(dǎo)電類型的摻雜劑摻雜而形成。例如，第二導(dǎo)電類型的摻雜劑可為硼(B)。如圖1所示，互連線185a和接觸185b可形成在半導(dǎo)體基板100上?；ミB線185a可采用鑲嵌工藝(damascene process)和/或圖案化工藝形成。例如,互連線185a的形成可包括在半導(dǎo)體基板100上形成層間電介質(zhì)170、在層間電介質(zhì)170中形成開(kāi)口以部分地暴露柵極圖案145a的頂表面，然后以導(dǎo)電材料填充開(kāi)口?？商鎿Q地，互連線185a的形成可包括在半導(dǎo)體基板100上形成導(dǎo)電層以及在導(dǎo)電層上執(zhí)行圖案化工藝。在示范性實(shí)施例中，互連線185a可電連接到柵極圖案145a。在示范性實(shí)施例中，接觸185b可采用雙鑲嵌工藝形成。例如，接觸185b的形成可包括在半導(dǎo)體基板100上形成層間電介質(zhì)170、在層間電介質(zhì)170中形成開(kāi)口以暴露柱160a和源極區(qū)域107a的至少一部分，然后用導(dǎo)電材料填充開(kāi)口。接觸185b可與柱160a和源極區(qū)域107a接觸。另外，漏極區(qū)域107b可形成在塊體基板102的底表面上。漏極區(qū)域107b可采用離子注入工藝和沉積金屬層的工藝形成。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，半導(dǎo)體裝置可包括場(chǎng)板電極145b。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，在半導(dǎo)體裝置施加有高電壓的情況下，場(chǎng)板電極145b可實(shí)現(xiàn)由高電壓引起的電場(chǎng)的減輕，使得半導(dǎo)體裝置可具有增高的擊穿電壓。如果施加高于擊穿電壓的高電壓到?jīng)]有場(chǎng)板電極的半導(dǎo)體裝置，不可控的反向電流可形成在半導(dǎo)體裝置中，使得半導(dǎo)體裝置的可靠性可能受到嚴(yán)重?fù)p害。然而，在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中，因?yàn)閳?chǎng)板電極145b提供在半導(dǎo)體裝置中，因此能夠提高半導(dǎo)體裝置的擊穿電壓并且改善半導(dǎo)體裝置的可靠性和電特性。此外，在柱區(qū)域由絕緣材料形成的情況下，可由接觸185b、柱160a和漏極區(qū)域107b降低半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通電阻?？商鎿Q地，在柱區(qū)域由導(dǎo)電材料形成的情況下，柱160a可處于與半導(dǎo)體層104電荷平衡的狀態(tài)，因此能夠降低半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通電阻。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)具有改善的可靠性的半導(dǎo)體裝置。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，提供在半導(dǎo)體裝置中的柱可具有與前述不同的各種形狀，如參考附圖將更加詳細(xì)的描述的。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的柱的變型示例的截面圖，而圖4是示出形成圖3的柱的方法的截面圖。參見(jiàn)圖3，柱160b可包括外延圖案161b和電介質(zhì)填隙圖案163b。電介質(zhì)填隙圖案163b可設(shè)置在半導(dǎo)體基板100中，并且外延圖案161b可設(shè)置在半導(dǎo)體基板100與電介質(zhì)填隙圖案163b之間。例如，外延圖案161b可形成為覆蓋電介質(zhì)填隙圖案163b的側(cè)表面和底表面。在示范性實(shí)施例中，外延圖案161b可具有穿過(guò)半導(dǎo)體層104連接到塊體基板102的結(jié)構(gòu)。在不范性實(shí)施例中，夕卜延圖案161b可包括導(dǎo)電類型與半導(dǎo)體層104和半導(dǎo)體基板100不同的摻雜半導(dǎo)體層。例如，半導(dǎo)體層104和半導(dǎo)體基板100可以以第一導(dǎo)電類型摻雜劑摻雜，而外延圖案161b可以以第二導(dǎo)電類型摻雜劑摻雜。例如,半導(dǎo)體層104和半導(dǎo)體基板100可為η型,而外延圖案161b可為P型娃層。本變型示例中的外延圖案161b可實(shí)現(xiàn)與圖1的柱160a由導(dǎo)電材料形成的情況相同的技術(shù)特征。在下文，將參考圖2G和圖4描述形成根據(jù)變型示例的柱160b的方法。如參考圖2G所描述，凹陷區(qū)域105c可形成在半導(dǎo)體層104中。在示范性實(shí)施例中，凹陷區(qū)域105c可形成為暴露塊體基板102的一部分。參見(jiàn)圖4，外延層161和填隙電介質(zhì)163可形成在半導(dǎo)體基板100上以填充凹陷區(qū)域105c。外延層161可共形地形成在半導(dǎo)體基板100上。在此情況下，外延層161可通過(guò)CVD或ALD工藝形成。與圖4所示不同，外延層161可采用外延工藝形成。在此情況下，外延層161可局部地形成在凹陷區(qū)域105c的內(nèi)表面上。例如，外延層161可形成為覆蓋凹陷區(qū)域105c的內(nèi)表面,而不覆蓋半導(dǎo)體層104的頂表面。填隙電介質(zhì)163可形成為填充提供有外延層161的凹陷區(qū)域105c。填隙電介質(zhì)163可采用CVD、PVD或ALD工藝形成。在示范性實(shí)施例中，填隙電介質(zhì)163可包括氮化物層、氧化物層或氧氮化物層的至少之一。如圖3所示，外延層161和填隙電介質(zhì)163可被蝕刻以在凹陷區(qū)域105c中形成外延圖案161b和電介質(zhì)填隙圖案163b。外延層161和填隙電介質(zhì)163的蝕刻可執(zhí)行為暴露半導(dǎo)體層104。在不范性實(shí)施例中，外延層161和填隙電介質(zhì)163的蝕刻可米用干蝕刻工藝或化學(xué)機(jī)械拋光工藝的至少之一執(zhí)行。在外延層161由外延工藝形成的情況下,夕卜延圖案161b可形成而沒(méi)有蝕刻外延層161的步驟。根據(jù)本變型示例，外延圖案161b可形成為填充凹陷區(qū)域105c的一部分。因此，如圖1所示，與柱160b形成為填充凹陷區(qū)域105c的大部分的情況相比，能夠簡(jiǎn)化制造工藝，并且降低制造成本。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的另一個(gè)柱的變型示例的截面圖，而圖6是示出形成圖5的柱的方法的截面圖。參見(jiàn)圖5，柱160c可包括絕緣圖案165c和多晶硅圖案167c。多晶硅圖案167c可設(shè)置在半導(dǎo)體基板100中，而絕緣圖案165c可設(shè)置在半導(dǎo)體基板100與多晶硅圖案167c之間。例如，絕緣圖案165c可形成為覆蓋多晶硅圖案167c的側(cè)表面和底表面。在示范性實(shí)施例中，絕緣圖案165c可具有穿過(guò)半導(dǎo)體層104連接到塊體基板102的結(jié)構(gòu)。在示范性實(shí)施例中，絕緣圖案165c可包括氮化物、氧化物或氧氮化物。多晶硅圖案167c可包括導(dǎo)電材料。例如,多晶娃圖案167c可包括金屬或摻雜的半導(dǎo)體材料。本變型示例中的絕緣圖案165c可實(shí)現(xiàn)與圖1的柱160a由電介質(zhì)材料形成的情況相同的技術(shù)特征。在此情況下，多晶硅圖案167c可電連接到接觸185b以用作電容器的電極。在下文，將參考圖2G和圖6描述根據(jù)變型示例的柱160c的形成方法。如參考圖2G所描述，凹陷區(qū)域105c可形成在半導(dǎo)體層104中。在示范性實(shí)施例中，凹陷區(qū)域105c可形成為暴露塊體基板102的一部分。參見(jiàn)圖6，絕緣層165和多晶硅層167可形成在半導(dǎo)體基板100上以填充凹陷區(qū)域105c。絕緣層165可共形地形成在半導(dǎo)體基板100上。在示范性實(shí)施例中，絕緣層165可采用CVD或ALD工藝形成。多晶硅層167可形成為填充提供有絕緣層165的凹陷區(qū)域105c。在示范性實(shí)施例中，多晶硅層167可采用CVD、PVD或ALD工藝形成。如圖5所示，絕緣層165和多晶硅層167可被蝕刻以在凹陷區(qū)域中形成絕緣圖案165c和多晶硅圖案167c。絕緣層165和多晶硅層167的蝕刻可執(zhí)行為暴露半導(dǎo)體層104。在示范性實(shí)施例中，絕緣層165和多晶硅層167的蝕刻可采用干蝕刻工藝或化學(xué)機(jī)械拋光工藝的至少之一執(zhí)行。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的又一個(gè)柱的變型示例的截面圖，而圖8A至8C是示出圖7柱的形成方法的截面圖。參見(jiàn)圖7，柱160d可包括摻雜區(qū)域169d、絕緣圖案165d和多晶硅圖案167d。多晶硅圖案167d可設(shè)置在半導(dǎo)體基板100中，并且絕緣圖案165d可設(shè)置在半導(dǎo)體基板100與多晶硅圖案167d之間。例如，絕緣圖案165d可形成為覆蓋多晶硅圖案167d的側(cè)表面和底表面。摻雜區(qū)域169d可設(shè)置在半導(dǎo)體基板100與絕緣圖案165d之間。絕緣圖案165d可包括相鄰于多晶娃圖案167d的內(nèi)表面以及與內(nèi)表面相反的外表面。摻雜區(qū)域169d可形成為具有覆蓋絕緣圖案165d的外表面的結(jié)構(gòu)。絕緣圖案165d可通過(guò)摻雜區(qū)域169d而與塊體基板102間隔開(kāi)。在示范性實(shí)施例中，半導(dǎo)體基板100可摻雜有第一導(dǎo)電類型的摻雜劑，并且摻雜區(qū)域169d可為第二導(dǎo)電類型的摻雜半導(dǎo)體基板100的一部分。例如，半導(dǎo)體基板100可以以η型摻雜劑摻雜，而摻雜區(qū)域169d可以以P型摻雜劑摻雜。在示范性實(shí)施例中，絕緣圖案165d和多晶硅圖案167d可分別包括與絕緣圖案165c和多晶硅圖案167c相同的材料，如參考圖5所描述。本變型示例中的絕緣圖案165d可實(shí)現(xiàn)與圖1的柱160a由電介質(zhì)材料形成的情況相同的技術(shù)特征。在此情況下，多晶硅圖案167d可電連接到接觸185b以用作電容器的電極。另外，本變型示例中的摻雜區(qū)域169d可處于與半導(dǎo)體層100電荷平衡的狀態(tài)。因此，能夠降低半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通電阻。在下文，將參考圖8A至8C描述根據(jù)本變型示例的柱160d的形成方法。參見(jiàn)圖8A，凹陷區(qū)域105d可形成在半導(dǎo)體基板100中。凹陷區(qū)域105d的形成可包括在半導(dǎo)體基板100上形成第二掩模圖案150以具有限定凹陷區(qū)域105d的開(kāi)口，然后采用第二掩模圖案150作為蝕刻掩模各向異性蝕刻半導(dǎo)體層104。在示范性實(shí)施例中，凹陷區(qū)域105d可具有由半導(dǎo)體層104界定的底表面。例如，凹陷區(qū)域105d的底表面可與塊體基板102間隔開(kāi)并且設(shè)置在半導(dǎo)體層104的頂表面和底表面之間。參見(jiàn)圖8B，摻雜劑包含層169可形成在半導(dǎo)體基板100上。摻雜劑包含層169可包含第二導(dǎo)電類型的摻雜劑。摻雜劑包含層169可共形地形成在凹陷區(qū)域105d的內(nèi)表面上，因此由摻雜劑包含層169圍繞的內(nèi)部空的空間可形成在凹陷區(qū)域105d中。摻雜劑包含層169可為硼硅酸鹽玻璃(BSG)層或磷硅酸鹽玻璃(PSG)層之一，其可采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝形成?？蓪?duì)提供有摻雜劑包含層169的半導(dǎo)體基板100執(zhí)行熱處理工藝。結(jié)果，第二導(dǎo)電類型的摻雜劑可從摻雜劑包含層169穿過(guò)凹陷區(qū)域105d的內(nèi)表面擴(kuò)散進(jìn)入半導(dǎo)體層104。例如，半導(dǎo)體層104的相鄰于凹陷區(qū)域105d的部分可以第二導(dǎo)電類型摻雜劑反摻雜以形成摻雜區(qū)域169d。摻雜區(qū)域169d可與塊體基板102接觸。因?yàn)閾诫s區(qū)域169d通過(guò)來(lái)自摻雜劑包含層169的摻雜劑的擴(kuò)散而形成，所以摻雜區(qū)域169d中的摻雜劑濃度基本上是均勻的。因此，能夠降低半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通電阻且改善半導(dǎo)體裝置的可靠性。參見(jiàn)圖8C，第二掩模圖案150和摻雜劑包含層169可被去除，而絕緣層165和多晶娃層167可形成在半導(dǎo)體基板100上。絕緣層165和多晶娃層167可米用參考圖6描述的相同方法形成。如圖7所示，絕緣層165和多晶硅層167可被蝕刻以在凹陷區(qū)域105d中形成絕緣圖案165d和多晶硅圖案167d。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，半導(dǎo)體裝置可包括場(chǎng)板電極和場(chǎng)部分。在半導(dǎo)體裝置施加有高電壓的情況下，場(chǎng)板電極可實(shí)現(xiàn)高電壓引起的電場(chǎng)的減輕，因此提高半導(dǎo)體裝置的擊穿電壓。另外，場(chǎng)部分可形成隨著半導(dǎo)體基板的電荷平衡或者用作電容器電介質(zhì)，因此能降低半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)通電阻。結(jié)果，能夠改善半導(dǎo)體裝置的可靠性和電特性。盡管本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例已經(jīng)被具體示出和描述，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可理解，在不脫離所附權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行形式上和細(xì)節(jié)上的變化。本專利申請(qǐng)要求2011年11月22日提交韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2011-0122088號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，包括: 柱，提供在半導(dǎo)體基板中； 場(chǎng)板電極，提供在該半導(dǎo)體基板中且與該柱間隔開(kāi)； 柵極圖案，提供在該半導(dǎo)體基板中且設(shè)置在該場(chǎng)板電極上，該場(chǎng)板電極連接到該柵極圖案的下端部； 場(chǎng)板電介質(zhì)，設(shè)置在該半導(dǎo)體基板與該場(chǎng)板電極之間；以及 柵極電介質(zhì)圖案，插設(shè)在該半導(dǎo)體基板與該柵極圖案的側(cè)壁之間，該柵極電介質(zhì)圖案的厚度小于該場(chǎng)板電介質(zhì)的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該柵極電介質(zhì)圖案具有在該柵極圖案的兩個(gè)側(cè)壁上測(cè)量的實(shí)質(zhì)上相同的厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的裝 置，其中該柱包括導(dǎo)電材料或電介質(zhì)材料。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該柱包括電介質(zhì)填隙圖案以及插設(shè)在該電介質(zhì)填隙圖案與該半導(dǎo)體基板之間的外延圖案。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該柱包括多晶硅圖案以及在該多晶硅圖案與該半導(dǎo)體基板之間的絕緣圖案，并且 該裝置還包括電連接到該多晶硅圖案的接觸。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中該半導(dǎo)體基板具有第一導(dǎo)電類型，并且 該柱包括提供在該絕緣圖案與該半導(dǎo)體基板之間以具有第二導(dǎo)電類型的摻雜區(qū)域。
7.—種制造半導(dǎo)體裝置的方法，包括: 在半導(dǎo)體基板中形成第一溝槽； 在該半導(dǎo)體基板中形成從該第一溝槽延伸的第二溝槽； 在該第二溝槽的側(cè)表面和底表面上形成場(chǎng)板電介質(zhì)； 在該第一溝槽的側(cè)壁上形成柵極電介質(zhì)圖案，該柵極電介質(zhì)圖案的厚度小于該場(chǎng)板電介質(zhì)的厚度； 在該半導(dǎo)體基板上形成導(dǎo)電層以填充該第一溝槽和第二溝槽；以及 蝕刻該導(dǎo)電層以暴露該半導(dǎo)體基板的頂表面， 其中該導(dǎo)電層的蝕刻包括形成分別在該第一溝槽和該第二溝槽中提供的柵極圖案和場(chǎng)板電極。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該第二溝槽的形成包括: 在該第一溝槽的側(cè)壁上形成掩模間隔體；以及 蝕刻該半導(dǎo)體基板的由該掩模間隔體暴露的部分。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括: 在該半導(dǎo)體基板中形成與該第一溝槽和第二溝槽間隔開(kāi)的凹陷區(qū)域；以及 在該凹陷區(qū)域中形成柱。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該柱的形成包括在該凹陷區(qū)域中形成外延層。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該外延層形成為填充該凹陷區(qū)域的一部分，并且 在形成該外延層之后，該柱的形成還包括在該半導(dǎo)體基板上形成電介質(zhì)填隙圖案以填充該凹陷區(qū)域。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該半導(dǎo)體基板摻雜為具有第一導(dǎo)電類型，并且該外延層摻雜為具有第二導(dǎo)電類型。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該柱的形成包括在該凹陷區(qū)域中形成場(chǎng)電介質(zhì)圖案。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該柱的形成包括: 在該半導(dǎo)體基板上形成場(chǎng)電介質(zhì)以填充該凹陷區(qū)域的一部分； 在該半導(dǎo)體基板上形成多晶硅層以填充該凹陷區(qū)域；以及 蝕刻該多晶硅層和該場(chǎng)電介質(zhì)以暴露該半導(dǎo)體基板的頂表面。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中在形成該場(chǎng)電介質(zhì)之前，該柱的形成還包括: 在該凹陷區(qū)域的側(cè)表面和底表面上形成摻雜劑包含層； 使得來(lái)自該摻雜劑包含層的摻雜劑擴(kuò)散進(jìn)入該半導(dǎo)體基板中以形成摻雜區(qū)域；以及 去除該溝槽摻雜劑包含層。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中該半導(dǎo)體基板摻雜為具有第一導(dǎo)電類型，并且 該摻雜區(qū)域摻雜為具有第二導(dǎo)電類型。
17.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括: 在靠近該第一溝槽的該半導(dǎo)體基板的上部中形成本體區(qū)域； 在該本體區(qū)域的上部中形成源極區(qū)域；以及 在該半導(dǎo)體基板的下部中形成漏極區(qū)域。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中該半導(dǎo)體基板具有第一導(dǎo)電類型， 該本體區(qū)域的形成包括將第二導(dǎo)電類型的摻雜劑注入靠近該第一溝槽的該半導(dǎo)體基板的上部中， 該源極區(qū)域的形成包括將該第一導(dǎo)電類型的摻雜劑注入該本體區(qū)域的上部中，并且 該漏極區(qū)域的形成包括將該第一導(dǎo)電類型的摻雜劑注入該半導(dǎo)體基板的下部中。
19.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該場(chǎng)板電介質(zhì)的形成包括執(zhí)行熱氧化工藝，以在該第二溝槽的側(cè)表面和底表面上選擇性地形成電介質(zhì)。
20.如權(quán)利要求7所述的方法，其中該半導(dǎo)體基板包括塊體基板和半導(dǎo)體層，并且 該第二溝槽的形成包括蝕刻該半導(dǎo)體層的通過(guò)該第一溝槽的底部暴露的部分，以暴露該塊體基板的一部分。
全文摘要
本發(fā)明提供半導(dǎo)體裝置及其制造方法。該裝置可包括提供在半導(dǎo)體基板中的柱、提供在半導(dǎo)體基板中且與柱間隔開(kāi)的場(chǎng)板電極、提供在半導(dǎo)體基板中且設(shè)置在場(chǎng)板電極上的柵極圖案，場(chǎng)板電極連接到柵極圖案的下端部，場(chǎng)板電介質(zhì)設(shè)置在半導(dǎo)體基板與場(chǎng)板電極之間，并且柵極電介質(zhì)圖案插設(shè)在半導(dǎo)體基板與柵極圖案的側(cè)壁之間，柵極電介質(zhì)圖案的厚度小于場(chǎng)板電介質(zhì)的厚度。
文檔編號(hào)H01L29/78GK103137702SQ20121047792
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者金相基, 李鎮(zhèn)浩, 羅景一, 具珍根, 梁壹錫 申請(qǐng)人:韓國(guó)電子通信研究院