半導(dǎo)體器件及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。該半導(dǎo)體器件包括：第一溝槽，形成在襯底中；第一絕緣膜，形成在第一溝槽的側(cè)壁和底表面上并且不形成在襯底的頂表面上；以及第一導(dǎo)電膜，形成在第一絕緣膜上以部分地填充第一溝槽，其中第一絕緣膜包括交疊第一導(dǎo)電膜的第一部分和不交疊第一導(dǎo)電膜的第二部分，其中第二部分包括第一固定電荷。
【專(zhuān)利說(shuō)明】半導(dǎo)體器件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]示范性實(shí)施方式涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，更具體而言，涉及一種具有掩埋溝道(buried channel)的晶體管及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]掩埋溝道陣列晶體管(BCAT)包括被掩埋在溝槽中的柵電極。因此，其能夠克服短溝道效應(yīng)。BACT的特性可以根據(jù)從襯底的表面到掩埋柵電極的深度而改變。例如，柵致漏極泄漏(GIDL)和電流的量可以改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]示范性實(shí)施方式的方面提供一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件具有改善的電流量特性和改善的柵致漏極泄漏(GIDL)特性二者。
[0004]示范性實(shí)施方式的方面還提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該半導(dǎo)體器件具有改善的電流量特性和改善的GIDL特性二者。
[0005]然而，示范性實(shí)施方式的方面不限于在此闡述的。對(duì)于示范性實(shí)施方式所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，通過(guò)參考以下給出的示范性實(shí)施方式的詳細(xì)描述，示范性實(shí)施方式的以上和其它方面將變得更明顯。
[0006]根據(jù)示范性實(shí)施方式的一個(gè)方面，提供一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括:第一溝槽，形成在襯底中；第一絕緣膜，形成在第一溝槽的側(cè)壁和底表面上并且不形成在襯底的頂表面上；以及第一導(dǎo)電膜，形成在第一絕緣膜上以部分地填充第一溝槽，其中第一絕緣膜包括交疊第一導(dǎo)電膜的第一部分和不交疊第一導(dǎo)電膜的第二部分，其中第二部分包括第一固定電荷。
[0007]根據(jù)示范性實(shí)施方式的另一方面，提供一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括:元件隔離區(qū)，限定有源區(qū)；以及晶體管，形成在有源區(qū)中，其中晶體管包括第一溝槽、形成在第一溝槽的側(cè)壁和底表面上并且不形成在襯底的頂表面上的第一絕緣膜、以及形成在第一絕緣膜上以部分地填充第一溝槽的第一柵電極，以及元件隔離區(qū)包括第二溝槽、形成在第二溝槽的側(cè)壁和底表面上并且不形成在襯底的頂表面上的第二絕緣膜、以及形成在第二絕緣膜上以填充第二溝槽的第三絕緣膜，其中第一絕緣膜包括交疊第一柵電極的第一部分和不交疊第一柵電極的第二部分，其中第二部分包括第一固定電荷，第二絕緣膜的至少部分包括第二固定電荷。
[0008]根據(jù)示范性實(shí)施方式的又一方面，提供一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括:單元有源區(qū)，形成在襯底中并且在第一方向上延伸；以及第一和第二晶體管，包括第一和第二柵電極結(jié)構(gòu)、第一源極/漏極區(qū)以及第二源極/漏極區(qū)，第一和第二柵電極結(jié)構(gòu)形成在襯底中并且在與第一方向形成銳角的第二方向上延伸以跨越單元有源區(qū)，第一源極/漏極區(qū)形成在第一和第二柵電極結(jié)構(gòu)之間的襯底中，第二源極/漏極區(qū)形成在第一和第二柵電極結(jié)構(gòu)的每個(gè)的與第一源極/漏極區(qū)不同的另一側(cè)。[0009]其中第一柵電極結(jié)構(gòu)包括形成在襯底中的第一溝槽、形成在第一溝槽的側(cè)壁上并且不形成在襯底的頂表面上的第一絕緣膜、以及形成在第一絕緣膜上以部分地填充第一溝槽的第一柵電極，其中第一絕緣膜包括交疊第一柵電極的第一部分和不交疊第一柵電極的第二部分，其中第二部分包括第一固定電荷。
[0010]根據(jù)示范性實(shí)施方式的又一方面，提供一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括:第一溝槽，形成在襯底中；第一絕緣膜，形成在第一溝槽的側(cè)壁和底表面上并且不形成在襯底的頂表面上；以及第一導(dǎo)電膜，形成在第一絕緣膜上以部分地填充第一溝槽，其中第一絕緣膜包括交疊第一導(dǎo)電膜的第一部分和不交疊第一導(dǎo)電膜的第二部分，其中第二部分包括氮電荷。
[0011]根據(jù)示范性實(shí)施方式的一方面，提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括:在襯底上形成掩模圖案；使用掩模圖案形成第一溝槽；沿著掩模圖案的頂表面和側(cè)表面以及第一溝槽的側(cè)表面和底表面形成第一絕緣膜；在第一溝槽中形成第一導(dǎo)電膜以部分地填充第一溝槽；在第一絕緣膜的第二部分中形成第一固定電荷；以及去除掩模圖案，其中第一絕緣膜包括交疊第一導(dǎo)電膜的第一部分和不交疊第一導(dǎo)電膜的第二部分。
[0012]在示范性實(shí)施方式中，提供一種半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括:襯底，包括源極和漏極區(qū)；溝槽，相鄰于源極和漏極區(qū)設(shè)置；絕緣膜，設(shè)置在溝槽內(nèi)；柵電極，設(shè)置在溝槽的下部分，其中絕緣膜包括固定電荷，固定電荷被插入到絕緣膜中或者形成在絕緣膜中，以及其中由固定電荷引起的電場(chǎng)減少了源極和漏極區(qū)中的漏電流。
[0013]襯底還包括主體，其中漏電流是柵致漏極泄漏電流或源極和漏極區(qū)的漏極與主體之間的結(jié)漏電流。
[0014]固定電荷豎直地設(shè)置在絕緣膜中達(dá)到溝槽的頂部，而沒(méi)有設(shè)置在源極和漏極區(qū)上方。
[0015]絕緣膜包括第一部分和設(shè)置在第一部分上方的第二部分，以及其中固定電荷設(shè)置在朝向柵電極的頂部延伸的第二部分中。
[0016]絕緣膜形成在溝槽內(nèi)作為襯墊。
[0017]溝槽延伸經(jīng)過(guò)襯底的源極和漏極區(qū)并且進(jìn)一步延伸到源極和漏極區(qū)之下的襯底中。
[0018]柵電極的頂部豎直地延伸以與襯底的源極和漏極區(qū)交疊。
[0019]該半導(dǎo)體器件還可以包括設(shè)置在柵電極上方的覆蓋膜。
[0020]該半導(dǎo)體器件還可以包括設(shè)置在柵電極上方的覆蓋膜，其中絕緣膜包括第一絕緣膜和第二絕緣膜，第二絕緣膜形成在第一絕緣膜的內(nèi)表面上作為襯墊，第二絕緣膜的下部分設(shè)置在柵電極與覆蓋膜之間，以及其中第二絕緣膜包括固定電荷。
[0021]第一絕緣膜包括第一部分和設(shè)置在第一部分之上的第二部分，其中第二絕緣膜形成在第一絕緣膜的第二部分的內(nèi)表面上作為襯墊，以及其中第一絕緣膜的第二部分的厚度小于第一絕緣膜的設(shè)置在第二部分下面的第一部分的厚度。
[0022]第一絕緣膜的第一部分的截面形狀為球形形狀。
[0023]覆蓋膜包括:高k部分；以及低k部分，設(shè)置在高k部分上。
[0024]絕緣膜從襯底的源極和漏極區(qū)的頂部到深度d包括固定電荷。
[0025]在另一示范性實(shí)施方式中，溝槽為內(nèi)溝槽，絕緣膜為內(nèi)絕緣膜，固定電荷為內(nèi)固定電荷，該半導(dǎo)體器件還包括:外溝槽，內(nèi)溝槽設(shè)置在外溝槽中，以及外絕緣膜，形成在外溝槽的內(nèi)表面上作為襯墊。
[0026]外絕緣膜包括外固定電荷，外固定電荷插入到外絕緣膜中或者形成在外絕緣膜中。
[0027]外固定電荷利用等離子體而插入到外絕緣膜中，或者通過(guò)沉積材料以形成包括固定電荷的膜而形成。
[0028]在一個(gè)示范性實(shí)施方式中，固定電荷通過(guò)選自N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H的至少一種材料的離子形成。
[0029]在示范性實(shí)施方式中，提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括:在襯底上形成掩模；基于掩模在襯底中形成溝槽；在溝槽內(nèi)形成絕緣層，絕緣層包括固定電荷，形成絕緣層包括:利用等離子體將固定電荷插入到絕緣層中，或者形成包括固定電荷的絕緣層；在溝槽的底部形成柵電極，柵電極的頂部在襯底的頂表面之下；以及通過(guò)由固定電荷引起的電場(chǎng)來(lái)阻擋源極和漏極區(qū)中的漏電流的至少一部分。
[0030]漏電流是柵致漏極泄漏電流或源極和漏極區(qū)的漏極與襯底的主體之間的結(jié)漏電流。
[0031]固定電荷豎直地設(shè)置在絕緣層中達(dá)到溝槽的頂部，而沒(méi)有設(shè)置在源極和漏極區(qū)之上。
[0032]在絕緣層的第二部分中在柵電極之上形成覆蓋膜。
[0033]固定電荷通過(guò)選自N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H的至少一種材料的離子形成。
[0034]絕緣層包括第一絕緣層和第二絕緣層，第一絕緣層包括第一部分和設(shè)置在第一部分之上的第二部分，第二絕緣層包括所述固定電荷，該方法還包括:部分地蝕刻第一絕緣層，使得第二部分的厚度小于第一部分的厚度。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]示例性實(shí)施方式的以上和其它方面和特征將通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述其示范性實(shí)施方式而變得更為明顯，在附圖中:
[0036]圖1為根據(jù)第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件I的截面圖；
[0037]圖2為根據(jù)第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件2的截面圖；
[0038]圖3為圖2所示的區(qū)域‘A’的放大圖；
[0039]圖4為根據(jù)第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件3的截面圖；
[0040]圖5為根據(jù)第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件4的截面圖；
[0041]圖6為根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件5的截面圖；
[0042]圖7為根據(jù)第六實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件6的布局圖；
[0043]圖8為沿著圖7的線B-B截取的截面圖；
[0044]圖9為根據(jù)第七實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件7的部分布局圖；
[0045]圖10為沿著圖9的線C-C截取的截面圖；
[0046]圖11為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的第八實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件8的截面圖；
[0047]圖12A和圖12B為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的第九實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件9a和9b的截面圖；
[0048]圖13為包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的電子系統(tǒng)1100的框圖；
[0049]圖14和圖15為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件可應(yīng)用至其的示例半導(dǎo)體系統(tǒng)；
[0050]圖16至圖20為示出制造根據(jù)第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的方法中包括的中間工藝的截面圖；
[0051]圖21和圖22為示出制造根據(jù)第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的方法中包括的中間工藝的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0052]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征及其實(shí)現(xiàn)方法可以通過(guò)參照以下對(duì)示例性實(shí)施方式的詳細(xì)描述和附圖而更易于理解。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)解釋為限于在此闡述的實(shí)施方式。然而，這些實(shí)施方式被提供為使得本公開(kāi)將是全面和完整的，并且將本發(fā)明構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員，本發(fā)明僅由權(quán)利要求限定。因此，在一些實(shí)施方式中，眾所周知的方法、程序、部件以及電路沒(méi)有被詳細(xì)描述，以避免不必要地使本發(fā)明的方面模糊。
[0053]將理解的是，雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二等可以用來(lái)在此描述不同的元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受到這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一元件、部件、區(qū)域、層或部分區(qū)別開(kāi)。因此，下面討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可被稱(chēng)為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分，而不背離本發(fā)明的教導(dǎo)。
[0054]這里使用的術(shù)語(yǔ)僅為了描述特定實(shí)施方式的目的，而不旨在限制本發(fā)明。如這里使用的，單數(shù)形式“一”和“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外明確地表明。還將理解的是，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，表面所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在或增加。
[0055]除非另外定義，否則這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。還將理解的是，諸如在通用詞典中定義的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被解釋為具有與其在相關(guān)領(lǐng)域的上下文中的含義一致的含義，并且將不被解釋為理想化或過(guò)于形式化的意義，除非這里明確地這樣定義。
[0056]圖1為根據(jù)第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件I的截面圖。
[0057]參照?qǐng)D1，根據(jù)示例性實(shí)施方式的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件I可包括襯底110、第一溝槽120、第一絕緣膜130、第一柵電極(第一材料膜)140、第一固定電荷135、第一源極/漏極區(qū)160以及覆蓋膜150。
[0058]襯底110可以是，但是不限于，基本襯底和外延層的堆疊。襯底110可以是硅襯底、砷化鎵襯底、硅鍺襯底、陶瓷襯底、石英襯底、用于顯示器的玻璃襯底、或者絕緣體上硅(SOI)襯底。下文將硅襯底作為襯底110的一示例進(jìn)行描述。襯底110可以具有，但是不限于，第一導(dǎo)電類(lèi)型(例如，P型)。[0059]第一溝槽120形成在襯底110中。第一溝槽120可以具有不同的形狀。例如，第一溝槽120的底表面和側(cè)壁之間的連接部分可以是圓的，如圖中所示。備選地，第一溝槽120的側(cè)壁可以以預(yù)定角度傾斜。
[0060]第一絕緣膜130可以沿著第一溝槽120的側(cè)壁和底表面形成。第一絕緣膜130可以包括硅氧化物膜、硅氮化物膜、硅氮氧化物膜以及高k材料中的至少一種。高k材料可以包括HfO2、ZrO2和Ta2O5中的至少一種。
[0061]第一絕緣膜130沒(méi)有形成在襯底110的頂表面上。如下文將參照?qǐng)D16至圖20所描述的，可以在襯底110上形成掩模圖案199 (參見(jiàn)圖16)，可以形成第一溝槽120，可以在掩模圖案199的頂表面和側(cè)壁上以及第一溝槽120的側(cè)壁和底表面上形成第一絕緣膜130。然后，在去除掩模圖案199時(shí)，形成在掩模圖案199的頂表面和側(cè)壁上的第一絕緣膜130也可以被去除。這是第一絕緣膜130在襯底110的頂表面上不存在的原因。
[0062]第一柵電極140可以形成在第一溝槽120中，以不完全地而是部分地填充第一溝槽120。也就是，第一柵電極140可以是凹入的形式。第一柵電極140的頂表面可以低于襯底110的頂表面(表面)。第一柵電極140可以由,但是不限于,諸如金屬或多晶娃的導(dǎo)電材料制成。在本說(shuō)明書(shū)中，將以第一柵電極140為金屬的情況作為一示例進(jìn)行描述。
[0063]覆蓋膜150可以形成在第一柵電極140上，以填充第一溝槽120。覆蓋膜150可以是，但是不限于，氧化物膜、氮化物膜或氮氧化物膜。在本說(shuō)明書(shū)中，將以覆蓋膜150為氮化物膜的情況作為一示例進(jìn)行描述。
[0064]第一源極/漏極區(qū)160可以形成在第一溝槽120兩側(cè)的襯底110中。例如，當(dāng)根據(jù)第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件I為N型晶體管時(shí)，第一源極/漏極區(qū)160可以摻雜有N型雜質(zhì)。如圖中所示，第一源極/漏極區(qū)160可以形成為部分地交疊第一柵電極140。
[0065]在根據(jù)示例性實(shí)施方式中的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件I中，第一絕緣膜130包括交疊第一柵電極140的第一部分130a和不交疊第一柵電極140的第二部分130b。第二部分130b可以包括第一固定電荷135,而第一部分130a不包括第一固定電荷135。
[0066]這里提及的“固定電荷”不是由于工藝而在絕緣膜中天然地固有的固定電荷，而是通過(guò)有意的工藝而產(chǎn)生的固定電荷。例如，如果第一絕緣膜130是熱生長(zhǎng)的SiO2，則在SiO2與襯底110 (Si)之間的界面中固有的固定電荷的量可以是lEllea/cm2或更少，更具體地，大約5E10ea/cm2。在當(dāng)前的實(shí)施方式中，由于第一固定電荷135通過(guò)有意的工藝而在第一絕緣膜130中產(chǎn)生，所以第一絕緣膜130中的第一固定電荷135的量可以是lEllea/cm2或更大，更具體地，大約2Ellea/cm2。
[0067]第一固定電荷135可以通過(guò)、但是不限于,選自由N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H構(gòu)成的組中的至少一種材料的離子形成。例如，包括N的第二部分130b可以是SiN、SiON或SiBN。在本說(shuō)明書(shū)中，如果第二部分130b包括特定電荷(例如，氮電荷)，則表明氮電荷已經(jīng)通過(guò)有意的工藝被注入到第二部分130b中。第一固定電荷135可以通過(guò)使用包含上述示例元素的任一種的等離子體或者通過(guò)在第一絕緣膜130上形成包含上述示例元素的任一種的薄膜而形成在第二部分130b中。雖然Ar和H是惰性元素，但是如果鍵斷裂，則形成懸鍵。因此，Ar和H的離子能夠被用于形成第一固定電荷135。第一固定電荷135可以是正電荷或負(fù)電荷。當(dāng)根據(jù)第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件I是N型晶體管時(shí)，則3族元素諸如B或Al的離子可被用作第一固定電荷135。當(dāng)根據(jù)第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件I是P型晶體管時(shí)，則5族元素諸如P或As的離子可被用作第一固定電荷135。
[0068]由于第一部分130a和第二部分130b形成第一絕緣膜130，所以第一部分130a的側(cè)壁輪廓可以連接到第二部分130b的側(cè)壁輪廓。
[0069]第一固定電荷135能夠最大化掩埋溝道陣列晶體管(BCAT)的柵致漏極泄漏(GIDL)特性和電流量特性二者。
[0070]具體而言，BCAT的特性可以根據(jù)第一柵電極140凹入的長(zhǎng)度d (或從襯底110的表面到第一柵電極140的頂表面的長(zhǎng)度d)而改變。例如，GIDL特性和電流量特性可以根據(jù)第一柵電極140凹入的長(zhǎng)度d而改變。大的長(zhǎng)度d可以在使電流量特性變差的同時(shí)改善GIDL特性。相反地，小的長(zhǎng)度d可以在改善電流量特性的同時(shí)使GIDL特性變差。出于這個(gè)原因，最大化GIDL特性和電流量特性二者是不可能的。因此，長(zhǎng)度d需要被調(diào)整而使得GIDL特性和電流量特性處于可接受的水平。
[0071]然而，如果BCAT為N型晶體管，并且如果第一固定電荷135為正電荷，則第一固定電荷135可以減小連接到第一源極/漏極區(qū)160的接觸(未示出)與第一柵電極140之間的場(chǎng)。也就是，通過(guò)減小漏電流可以改善GIDL特性。
[0072]因此，在根據(jù)示例性實(shí)施方式的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件I中，通過(guò)調(diào)整長(zhǎng)度d能夠最大化電流量，并且使用第一固定電荷135能夠改善GIDL特性。
[0073]圖2為根據(jù)第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件2的截面圖。圖3為圖2所示的區(qū)域‘A’的放大圖。為了簡(jiǎn)化，以下的描述將著重于與圖1的區(qū)別上。
[0074]參照?qǐng)D2，在根據(jù)示例性實(shí)施方式的第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件2中，第一絕緣膜130包括具有第一厚度Wl的第一部分130a和具有第二厚度W2的第二部分130b。如圖中所示，第一厚度Wl可以大于第二厚度W2。第二部分130b的部分可以被蝕刻。因此，第一部分130a的側(cè)壁輪廓和第二部分130b的側(cè)壁輪廓可以是不連續(xù)的。
[0075]第一部分130a交疊第一柵電極140，第二部分130b不交疊第一柵電極140。第二部分130b包括第一固定電荷135，第一部分130a不包括第一固定電荷135。
[0076]第二絕緣膜170可以設(shè)置在第一絕緣膜130與覆蓋膜150之間。第二絕緣膜170可以沿著第一柵電極140的頂表面和第二部分130b的每個(gè)側(cè)壁的部分而保形地形成。第二絕緣膜170可以是包括選自由N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H構(gòu)成的組中的至少一種材料的薄膜。例如，包括N的薄膜可以是SiN、SiON或SiBN。通過(guò)沿著第二部分130b形成第二絕緣膜170，第一固定電荷135可以形成在第二部分130b中。
[0077]第一絕緣膜130的第二部分130b可以形成為薄的，使得第一固定電荷135能夠容易地形成在第二部分130b中。
[0078]圖4為根據(jù)第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件3的截面圖。為了簡(jiǎn)化，以下的描述將著重于與圖2和圖3的區(qū)別上。
[0079]參照?qǐng)D4，在根據(jù)示例性實(shí)施方式的第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件3中，第一絕緣膜130包括具有第一厚度Wl的第一部分130a和具有第二厚度W2的第二部分130b。第一厚度Wi可以實(shí)質(zhì)上等于第二厚度WZ0
[0080]第二絕緣膜170可以設(shè)置在第二部分130b與覆蓋膜150之間。第二絕緣膜170可以沿著第一柵電極140的頂表面和第二部分130b的每個(gè)側(cè)壁的部分而保形地形成。
[0081]當(dāng)即使第二部分130b的第二厚度W2并不小，足夠量的第一固定電荷135也能夠形成在第二部分130b中時(shí)，沒(méi)有減小第二部分130b的第二厚度W2的需要。
[0082]圖5為根據(jù)第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件4的截面圖。為了簡(jiǎn)化，以下的描述將著重于與圖1的區(qū)別上。
[0083]參照?qǐng)D5，在根據(jù)示例性實(shí)施方式的第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件4中，第一溝槽120包括球形第一部分120a和柱形第二部分120b。球形第一部分120a能夠防止電場(chǎng)聚集在第一溝槽120的拐角處并且能夠擴(kuò)展溝道長(zhǎng)度。
[0084]圖6為根據(jù)第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件5的截面圖。為了簡(jiǎn)化，以下的描述將著重于與圖1的區(qū)別上。
[0085]參照?qǐng)D6，在根據(jù)示例性實(shí)施方式的第五實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件5中，覆蓋膜150可以是高k膜150a和低k膜150b的堆疊。具體而言，高k膜150a形成在第一柵電極140上，低k膜150b形成在高k膜150a上。低k膜150b可以具有例如3或更小的介電常數(shù)。低k膜150b可以包括例如氧化物膜。高k膜150a可以具有10或更高的介電常數(shù)。高k膜150a可以包括Zr02、Ta02和TiO2中的任一個(gè)。由于低k膜150b能夠減小襯底110的表面上的電場(chǎng)，所以其能夠減少漏電流。
[0086]圖7為根據(jù)示例性實(shí)施方式的第六實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件6的布局圖。圖8為沿著圖7的線B-B截取的截面圖。在圖中，示出了動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)作為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的第六實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件6的一示例。然而，根據(jù)第六實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件6不限于DRAM。
[0087]參照?qǐng)D7和圖8，在根據(jù)示例性實(shí)施方式的第六實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件6中，通過(guò)形成在襯底Iio中的元件隔離區(qū)205限定單元有源區(qū)210。具體而言，單元有源區(qū)210可以在第一方向DRl上延伸，柵電極(即，字線)140在與第一方向DRl形成銳角的第二方向DR2上延伸，位線260在與第一方向DRl形成銳角的第三方向DR3上延伸。
[0088]由一個(gè)方向與另一方向形成的角度可以表示由兩個(gè)方向的相交形成的兩個(gè)角度中較小的角度。例如，如果由兩個(gè)方向的相交形成的角度為120度和60度，則該角度可以是60度。參照?qǐng)D7，由第一方向DRl和第二方向DR2形成的角度為Θ 1，由第一方向DRl和第三方向DR3形成的角度為Θ2。
[0089]角度Θ1和/或角度Θ2可以是銳角，以最大化連接單元有源區(qū)210和位線260的位線接觸285與連接單元有源區(qū)210和電容器(未示出)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸281之間的間隙。這里，Θ1和Θ 2可以分別是，但是不限于，45度和45度、30度和60度、或60度和30度。
[0090]參照?qǐng)D8，兩個(gè)存取晶體管TRl和TR2可以形成在一個(gè)單元有源區(qū)210中。具體而言，兩個(gè)存取晶體管TRl和TR2可以包括跨越一個(gè)單元有源區(qū)210的兩個(gè)柵電極(即，第一柵電極140和第二柵電極240)、形成在兩個(gè)柵電極140和240之間的單元有源區(qū)210中的第二源極/漏極區(qū)161、以及在兩個(gè)柵電極140和240的與第二源極/漏極區(qū)161不同的另一側(cè)形成的第三源極/漏極區(qū)162和163。也就是，兩個(gè)存取晶體管TRl和TR2共用第二源極/漏極區(qū)162，但是不共用第三源極/漏極區(qū)162和163。
[0091]如上所述，第一絕緣膜130可以沿著形成在襯底110中的第一溝槽120的側(cè)壁和底表面形成。第一絕緣膜130不形成在襯底110的頂表面上。第一柵電極140可以形成在第一溝槽120中，以不完全而是部分地填充第一溝槽120。也就是，第一柵電極140可以是凹入的形式。第一柵電極140可以是諸如金屬或多晶娃的導(dǎo)電材料。覆蓋膜150可以形成在第一柵電極140上以填充第一溝槽120。
[0092]第一絕緣膜130包括交疊第一柵電極140的第一部分130a和不交疊第一柵電極140的第二部分130b。第二部分130b可以包括第一固定電荷135,而第一部分130a不包括第一固定電荷135。第一固定電荷135可以通過(guò)，但是不限于，選自由N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H構(gòu)成的組中的至少一種材料的離子形成。
[0093]第三絕緣膜230可以沿著形成在襯底110中的第二溝槽220的側(cè)壁和底表面形成。第三絕緣膜230不形成在襯底110的頂表面上。第二柵電極240可以形成在第二溝槽220中，以不完全而是部分地填充第二溝槽220。也就是，第二柵電極240可以是凹入的形式。第二柵電極240可以是諸如金屬或多晶硅的導(dǎo)電材料。覆蓋膜250可以形成在第二柵電極240上以填充第二溝槽220。
[0094]第三絕緣膜230包括交疊第二柵電極240的第三部分230a和不交疊第二柵電極240的第四部分230b。第四部分230b可以包括第二固定電荷235，而第三部分230a不包括第二固定電荷235。第二固定電荷235可以通過(guò)，但是不限于，選自由N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H構(gòu)成的組中的至少一種材料的離子形成。第二固定電荷235可以與第一固定電荷135相同。
[0095]位線接觸285形成在第二源極/漏極區(qū)161上，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸281形成在第三源極/漏極區(qū)162和163的每個(gè)上。層間絕緣膜230可以形成在位線接觸285和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸281的周?chē)?。位線260、接觸塞261和金屬間絕緣膜231可以形成在層間絕緣膜230、位線接觸285和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸281上。雖然圖中未示出，但是電容器可以進(jìn)一步形成在接觸塞261的每個(gè)上。
[0096]在根據(jù)不例性實(shí)施方式的第六實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件6中，使用第一固定電荷135和第二固定電荷235，可以使第一晶體管TRl和第二晶體管TR2的電流量最大化，并且能夠改善GIDL特性。
[0097]在圖7和圖8中，圖1的半導(dǎo)體器件被應(yīng)用于第一晶體管TRl和第二晶體管TR2。然而，示例性實(shí)施方式不限于此。也就是，以上參照?qǐng)D2至圖6描述的半導(dǎo)體器件也是可應(yīng)用的。
[0098]參照?qǐng)D8,元件隔離區(qū)205限定單元有源區(qū)210。通路柵極結(jié)構(gòu)(passing gatestructure)可以形成在元件隔離區(qū)205中。通路柵極結(jié)構(gòu)跨越與第一柵電極140和第二柵電極240跨越的單元有源區(qū)210不同的單元有源區(qū)。
[0099]具體而言，通路柵極結(jié)構(gòu)可以包括第五溝槽620、第八絕緣膜630、第四柵電極640和第五固定電荷635。
[0100]第五溝槽620形成在元件隔離區(qū)205中。第八絕緣膜630可以形成在第五溝槽620的側(cè)壁和底表面上，并且可以不形成在元件隔離區(qū)205的頂表面上。
[0101]第四柵電極640可以形成在第八絕緣膜630上，以部分地填充第五溝槽620。第八絕緣膜630可以包括交疊第四柵電極640的第五部分630a和不交疊第四柵電極640的第六部分630b。第六部分630b可以包括第五固定電荷635。
[0102]第五固定電荷635可以通過(guò)，但是不限于，選自由N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H構(gòu)成的組中的至少一種材料的離子形成。第五固定電荷635可以通過(guò)使用包含上述示例元素的任一種的等離子體或者通過(guò)在第八絕緣膜830上形成包含上述示例元素的任一種的薄膜而形成在第六部分630b中。第五固定電荷635可以是正電荷或負(fù)電荷。
[0103]圖9為根據(jù)第七實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件7的部分布局圖。圖10為沿著圖9的線C-C截取的截面圖。為了簡(jiǎn)化，以下的描述將著重于與圖7和圖8的區(qū)別上。
[0104]參照?qǐng)D9和圖10，在根據(jù)示例性實(shí)施方式的第七實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件7中，元件隔離區(qū)205可以包括第三溝槽320、第四絕緣膜330、第五絕緣膜340和第三固定電荷335。
[0105]第三溝槽320可以具有不同的形狀。例如，第三溝槽320的側(cè)壁可以以預(yù)定的角度傾斜。
[0106]第四絕緣膜330可以沿著第三溝槽320的側(cè)壁和底表面形成。第四絕緣膜330不形成在襯底Iio的頂表面上。第四絕緣膜330可以包括硅氧化物膜、硅氮化物膜、硅氮氧化物膜、以及高k材料的至少一種。高k材料可以包括Hf02、ZrO2和Ta2O5的至少一種。
[0107]第五絕緣膜340可以形成在第三溝槽320中，以完全填充第三溝槽320。第五絕緣膜340可以是,但是不限于,氧化物膜、氮化物膜或氮氧化物膜。
[0108]第三固定電荷335可以通過(guò)，但是不限于，選自由N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H構(gòu)成的組中的至少一種材料的離子形成。例如，第三固定電荷335可以通過(guò)使用包含上述示例元素的任一種的等離子體或者通過(guò)在第四絕緣膜330上形成包含上述示例元素的任一種的薄膜而形成在第四絕緣膜330中。雖然Ar和H是惰性元素，但是如果鍵斷裂，則形成懸鍵。因此，Ar和H能夠被用于形成第三固定電荷335。第三固定電荷335可以是正電荷或負(fù)電荷。第三固定電荷335能夠防止漏電流在元件隔離區(qū)205的側(cè)壁處產(chǎn)生。參照?qǐng)D9，第一固定電荷135可以沿著第二方向DR2形成，也就是，沿著第一柵電極140延伸的方向形成。第二固定電荷235可以沿著第二方向DR2形成，也就是，沿著第二柵電極240延伸的方向形成。
[0109]此外，第三固定電荷335可以形成在單元有源區(qū)210的周?chē)?。在圖中，第三固定電荷335形成在單元有源區(qū)210的所有周?chē)Ｈ欢?，示例性?shí)施方式不限于此。也就是，第三固定電荷335也可形成在單元有源區(qū)210的部分周?chē)?。也就是，第三固定電?35可以?xún)H形成在需要的區(qū)域中。
[0110]圖11為根據(jù)第八實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件8的截面圖。為了簡(jiǎn)化，以下的描述將著重于與圖7和圖8的區(qū)別上。
[0111]參照?qǐng)D11，在根據(jù)示例性實(shí)施方式的第八實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件8中，襯底110可以被分成第一區(qū)域I和第二區(qū)域II。N型晶體管可以形成在第一區(qū)域I中，P型晶體管可以形成在第二區(qū)域II中。
[0112]形成在第一區(qū)域I中的N型晶體管可以包括第一溝槽120、第一絕緣膜130、第一柵電極140、第一固定電荷135、第一源極/漏極區(qū)160以及覆蓋膜150。
[0113]形成在第二區(qū)域II中的P型晶體管可以包括第四溝槽420、第七絕緣膜430、第三柵電極440、第四固定電荷435、第四源極/漏極區(qū)460以及覆蓋膜450。
[0114]形成在第二區(qū)域II中的P型晶體管的構(gòu)造類(lèi)似于形成在第一區(qū)域I中的N型晶體管的構(gòu)造。
[0115]這里，第一固定電荷135可以通過(guò)與第四固定電荷435不同的材料的離子形成。例如，第一固定電荷135可以是正電荷,而第四固定電荷435可以是負(fù)電荷。例如，第一固定電荷135可以通過(guò)諸如B或Al的3族元素的離子形成，第四固定電荷435可以通過(guò)諸如P或As的5族元素的離子形成。
[0116]圖12A和圖12B為根據(jù)第九實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件9a和9b的截面圖。
[0117]參照?qǐng)D12A和圖12B，根據(jù)示例性實(shí)施方式的第九實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件9a和9b的每個(gè)可以包括存儲(chǔ)區(qū)III和外圍電路區(qū)IV。形成在存儲(chǔ)區(qū)III中的多個(gè)晶體管中的至少一些可以包括上述固定電荷。
[0118]另一方面，形成在外圍電路區(qū)IV中的多個(gè)晶體管可以不包括上述固定電荷。參照?qǐng)D12A,平面晶體管(planar transistor)可以形成在外圍電路區(qū)IV中。平面晶體管可以包括柵電極770、間隔物780、源極/漏極區(qū)760以及柵極絕緣膜790。柵電極770可以是，但是不限于，硅電極、硅和金屬的堆疊、或金屬。備選地，參照?qǐng)D12B，溝槽柵極晶體管可以形成在外圍電路區(qū)IV中。溝槽柵極晶體管可以包括溝槽720、柵電極740、覆蓋膜750、源極/漏極區(qū)760以及柵極絕緣膜730、。也就是，在根據(jù)示例性實(shí)施方式的第九實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件9a和9b中，固定電荷可以?xún)H形成在需要的區(qū)域中。
[0119]圖13為包括根據(jù)一些實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的電子系統(tǒng)1100的框圖。
[0120]參照?qǐng)D13，根據(jù)示例性實(shí)施方式中的實(shí)施方式的電子系統(tǒng)1100可以包括控制器1110、輸入/輸出(I/O)器件1120、存儲(chǔ)器件1130、接口 1140以及總線1150?？刂破?110、I/O器件1120、存儲(chǔ)器件1130和/或接口 1140可以通過(guò)總線1150而彼此耦接?？偩€1150相應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂健?br> [0121]控制器1110可以包括微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器和能夠執(zhí)行與上述元件類(lèi)似的功能的邏輯元件的至少一種。I/o器件1120可以包括鍵盤(pán)、鍵板以及顯示器件。存儲(chǔ)器件1130可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和/或指令。存儲(chǔ)器件1130可以包括根據(jù)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件I至9中的任一個(gè)。存儲(chǔ)器件1130可以包括DRAM。接口 1140可以將數(shù)據(jù)傳送至通信網(wǎng)絡(luò)或者從通信網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)。接口 1140能夠是有線或無(wú)線的形式。例如，接口 1140可以是天線或有線/無(wú)線收發(fā)器。
[0122]電子系統(tǒng)1100能夠被應(yīng)用于個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、便攜式計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、無(wú)線電話(huà)、移動(dòng)電話(huà)、數(shù)據(jù)音樂(lè)播放器、存儲(chǔ)卡以及能夠在無(wú)線環(huán)境中傳送和/或接收信息的所有電子廣品。
[0123]圖14和圖15為根據(jù)示例性實(shí)施方式的一些實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件可應(yīng)用至其的示例半導(dǎo)體系統(tǒng)。圖14示出平板電腦，圖15示出筆記本電腦。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言明顯的是，根據(jù)示例性實(shí)施方式中的實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件也可應(yīng)用于圖中未示出的其它集成電路器件。
[0124]現(xiàn)在將參照?qǐng)D16至圖20和圖1描述制造根據(jù)示例性實(shí)施方式中的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的方法。圖16至圖20為示出制造根據(jù)第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的方法中包括的中間工藝的截面圖。
[0125]參照?qǐng)D16，在襯底110上形成掩模圖案199。掩模圖案199暴露其中將形成第一溝槽120的區(qū)域。掩模圖案199可以是，但是不限于，氧化物膜、氮化物膜或氮氧化物膜。
[0126]第一溝槽120使用掩模圖案199而形成在襯底110中。第一溝槽120可以通過(guò)干蝕刻形成。
[0127]參照?qǐng)D17，第一絕緣膜130沿著掩模圖案199的頂表面和側(cè)壁以及第一溝槽120的側(cè)壁和底表面而保形地形成。第一絕緣膜130可以包括硅氧化物膜、硅氮化物膜、硅氮氧化物膜、和高k材料中的至少一種。高k材料可以包括Hf02、ZrO2和Ta2O5的至少一種。
[0128]參照?qǐng)D18，導(dǎo)電材料形成在第一絕緣膜130上，以填充第一溝槽120。導(dǎo)電材料可以是例如金屬或多晶硅。
[0129]導(dǎo)電材料被蝕刻(例如，回蝕刻)，由此完成凹入的第一柵電極140。
[0130]第一柵電極140的頂表面可以低于襯底110的頂表面(表面)。
[0131]參照?qǐng)D19，第一固定電荷135形成在第一絕緣膜130的第二部分130b中，而沒(méi)有形成在第一絕緣膜130的第一部分130a中。第一絕緣膜130可以包括交疊第一柵電極140的第一部分130a和不交疊第一柵電極140的第二部分130b。
[0132]具體而言，第一固定電荷135可以通過(guò),但是不限于，選自由N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H構(gòu)成的組中的至少一種材料的離子形成。
[0133]第一固定電荷135可以使用包含上述示例元素的任一種的等離子體形成。例如，為了形成氮(N)固定電荷，可以使用等離子體氮化。
[0134]參照?qǐng)D20,覆蓋膜150a形成在第一柵電極140上以填充第一溝槽120。
[0135]覆蓋膜150a可以是，但是不限于，氧化物膜、氮化物膜或氮氧化物膜。這里，將以覆蓋膜150a為氮化物膜的情況作為一示例進(jìn)行描述。
[0136]返回參照?qǐng)D1，去除掩模圖案199。
[0137]具體而言，部分的覆蓋膜150和全部的掩模圖案199可以使用平坦化工藝被去除。這里，形成在掩模圖案199的頂表面和側(cè)壁上的部分第一絕緣膜130被去除。從而，第一絕緣膜130僅保留在形成在襯底110中的第一溝槽120的側(cè)壁和底表面上。因此，第一絕緣膜130在襯底110的頂表面上不存在。
[0138]現(xiàn)在將參照?qǐng)D21、圖22、圖2和圖3描述制造根據(jù)示例性實(shí)施方式中的第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的方法。圖21和圖22為示出制造根據(jù)第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的方法中包括的中間工藝的截面圖。
[0139]在襯底110上形成掩模圖案199，通過(guò)使用掩模圖案199形成第一溝槽120 (參見(jiàn)圖 16)。
[0140]然后，第一絕緣膜130沿著掩模圖案199的頂表面和側(cè)壁以及第一溝槽120的側(cè)壁和底表面而保形地形成(參見(jiàn)圖17)。
[0141]在第一溝槽120中的第一絕緣膜130上形成凹入的第一柵電極140 (參見(jiàn)圖18)。
[0142]參照?qǐng)D21，第一絕緣膜130的第二部分130b被部分地蝕刻。因此，如以上參照?qǐng)D2和圖3所描述的，第二部分130b的第二厚度W2可以小于第一部分130a的第一厚度Wl。由于第一絕緣膜130的第一部分130a用第一柵電極140覆蓋，所以其可以不被蝕刻。
[0143]參照?qǐng)D22，在第一絕緣膜130上形成第二絕緣膜170a。
[0144]如圖中所示，第二絕緣膜170a可以沿著掩模圖案199的頂表面和側(cè)表面以及第一柵電極140的頂表面和第二部分130b的每個(gè)側(cè)壁的部分而保形地形成。第二絕緣膜170a可以是包括選自由N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H構(gòu)成的組中的至少一種材料的薄膜。通過(guò)沿著第一絕緣膜130形成第二絕緣膜170a，第一固定電荷135能夠形成在第一絕緣膜130中。例如，如果第二絕緣膜170a是氮化物膜，則第一固定電荷135可以在形成氮化物膜的工藝中形成在第一絕緣膜130中。氮化物膜可以使用例如SiH4和NH3形成。這里，如果使用高濃度的NH3進(jìn)行預(yù)處理，則第一固定電荷135可以形成在第一絕緣膜130中。[0145]返回參照?qǐng)D2和圖3，覆蓋膜150形成在第二絕緣膜170a上以填充第一溝槽120。部分的覆蓋膜150、部分的第二絕緣膜170a以及全部的掩模圖案199可以使用平坦化工藝被去除。
[0146]雖然以上已經(jīng)描述了制造僅根據(jù)示例性實(shí)施方式中的第一和第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的方法，但是示例性實(shí)施方式所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠從上述制造方法而推知制造根據(jù)示例性實(shí)施方式中的其它實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的方法。
[0147]本申請(qǐng)要求2012年9月17日提交至韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.10-2012-0102906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)體器件，包括: 襯底，包括源極和漏極區(qū)； 溝槽，相鄰于所述源極和漏極區(qū)設(shè)置； 絕緣膜，設(shè)置在所述溝槽內(nèi)； 柵電極，設(shè)置在所述溝槽的下部分， 其中所述絕緣膜包括固定電荷，所述固定電荷被插入到所述絕緣膜中或者形成在所述絕緣膜中，以及 其中由所述固定電荷引起的電場(chǎng)減少了所述源極和漏極區(qū)中的漏電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述襯底還包括主體，其中所述漏電流是柵致漏極泄漏電流或所述源極和漏極區(qū)的漏極與所述主體之間的結(jié)漏電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述固定電荷豎直地設(shè)置在所述絕緣膜中達(dá)到所述溝槽的頂部，而沒(méi)有設(shè)置在所述源極和漏極區(qū)上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中所述絕緣膜包括第一部分和設(shè)置在所述第一部分上方的第二部分，以及 其中所述固定電荷設(shè)置在朝向所述柵電極的頂部延伸的所述第二部分中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中所述絕緣膜形成在所述溝槽內(nèi)作為襯墊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其中所述溝槽延伸經(jīng)過(guò)所述襯底的所述源極和漏極區(qū)并且進(jìn)一步延伸到所述源極和漏極區(qū)之下的所述襯底中。`
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中所述柵電極的頂部豎直地延伸以與所述襯底的所述源極和漏極區(qū)交疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，還包括設(shè)置在所述柵電極上方的覆蓋膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，還包括設(shè)置在所述柵電極上方的覆蓋膜， 其中所述絕緣膜包括第一絕緣膜和第二絕緣膜，所述第二絕緣膜形成在所述第一絕緣膜的內(nèi)表面上作為襯墊，所述第二絕緣膜的下部分設(shè)置在所述柵電極與所述覆蓋膜之間，以及 其中所述第一絕緣膜包括所述固定電荷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一絕緣膜包括第一部分和設(shè)置在所述第一部分上方的第二部分， 其中所述第二絕緣膜形成在所述第一絕緣膜的所述第二部分的內(nèi)表面上作為襯墊，以及 其中所述第一絕緣膜的所述第二部分的厚度小于所述第一絕緣膜的設(shè)置在所述第二部分下面的所述第一部分的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件，其中所述第一絕緣膜包括第一部分和設(shè)置在所述第一部分上方的第二部分， 其中所述第二絕緣膜形成在所述第一絕緣膜的所述第二部分的內(nèi)表面上作為襯墊，以及 其中所述所述第一絕緣膜的所述第二部分的厚度實(shí)質(zhì)上等于所述第一絕緣膜的設(shè)置在所述第二部分下面的所述第一部分的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中所述絕緣膜的所述第一部分的截面形狀為球形形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其中所述覆蓋膜包括: 高k部分，以及 低k部分，設(shè)置在所述高k部分上。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中所述絕緣膜從所述襯底的所述源極和漏極區(qū)的頂部到深度d包括所述固定電荷。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述溝槽為內(nèi)溝槽，所述絕緣膜為內(nèi)絕緣膜，所述固定電荷為內(nèi)固定電荷， 所述半導(dǎo)體器件還包括: 外溝槽，所述內(nèi)溝槽設(shè)置在所述外溝槽中，以及 外絕緣膜，形成在所述外溝槽的內(nèi)表面上作為襯墊。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外絕緣膜包括外固定電荷，所述外固定電荷插入到所述外絕緣膜中或者形成在所述外絕緣膜中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，其中所述外固定電荷利用等離子體而插入到所述外絕緣膜中，或者通過(guò)沉積材料以形成包括所述固定電荷的膜而形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述固定電荷通過(guò)選自N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H的至少一種材料的離子形成。
19.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括: 在襯底上形成掩模； 基于所述掩模在所述襯底中形成溝槽； 在所述溝槽內(nèi)形成絕緣層，所述絕緣層包括固定電荷，所述形成所述絕緣層包括: 利用等離子體將固定電荷插入到所述絕緣層中，或者 形成包括所述固定電荷的所述絕緣層； 在所述溝槽的底部形成柵電極，所述柵電極的頂部在所述襯底的頂表面之下；以及 通過(guò)由所述固定電荷引起的電場(chǎng)來(lái)阻擋所述源極和漏極區(qū)中的漏電流的至少一部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述漏電流是柵致漏極泄漏電流或所述源極和漏極區(qū)的漏極與所述襯底的主體之間的結(jié)漏電流。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述固定電荷豎直地設(shè)置在所述絕緣層中達(dá)到所述溝槽的頂部，而沒(méi)有設(shè)置在所述襯底的源極和漏極區(qū)上方。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在所述絕緣層的第二部分中在所述柵電極上方形成覆蓋膜。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述固定電荷通過(guò)選自N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H的至少一種材料的離子形成。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述絕緣層包括第一絕緣層和第二絕緣層，所述第一絕緣層包括第一部分和設(shè)置在所述第一部分上方的第二部分，所述第一絕緣層包括所述固定電荷，所述方法還包括: 部分地蝕刻所述第一絕緣層，使得所述第二部分的厚度小于所述第一部分的厚度。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述固定電荷通過(guò)選自N、Hf、Zr、La、Mg、B、Al、P、As、Ar和H的至少一種材料的離子形成。
【文檔編號(hào)】H01L29/78GK103681863SQ201310424917
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月17日
【發(fā)明者】黃熙敦, 金周訚, 南基弘, 金奉炫 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社