DRAM器件及其形成方法技术

本发明专利技术提供一种DRAM器件及其形成方法，其中DRAM器件的形成方法包括：提供衬底；形成第一栅极以及第二栅极；形成所述逻辑晶体管和通道晶体管的源极或者漏极，形成电介质层以及金属层，电介质层，以与通道晶体管的源极或者漏极共同形成电容器。DRAM器件包括：衬底、通道晶体管、电容器以及逻辑晶体管，晶体管源极或者漏极上依次形成有电介质层和金属层，源极或者漏极、所述电介质层以及所述金属层用于构成电容器。本发明专利技术的有益效果在于，过在通道晶体管的源极或者漏极上形成电介质层以及金属层来形成存储器件的电容器，不需要像现有技术一样专门在衬底中形成深沟槽来形成电容器，简化了制作过程，减小了制作难度并且与常规制造流程的兼容性更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，具体涉及一种DRAM器件及其形成方法。
技术介绍
随着半导体产业的不断发展，具有存储功能的半导体器件所占有愈发重要的地位。以动态随机存取存储器(DynamicRandomAccessMemory，DRAM)为例，DRAM分类中的埋入式DRAM(embeddedDRAM,eDRAM)因其具有更高的操作速度以及集成度，已经被逐渐运用于市场。但是，由于eDRAM器件的生产过程较为繁杂且与现有的常规半导体器件的生产工艺兼容性差，在制作这一类器件时需要耗费较多的人力物力。另一方面，即使eDRAM器件的性能相比传统的存储器件有所提升，随着市场需求的发展，eDRAM器件的性能仍需要进一步提高。因此，如何简化eDRAM器件的制作流程，并提升eDRAM器件的性能，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是通过提供一种DRAM器件及其形成方法，以简化DRAM器件的制作流程并提升DRAM器件的性能。为解决上述问题，本专利技术提供一种DRAM器件的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括存储器件区以及至少一个逻辑器件区；在所述衬底的逻辑器件区以及存储器件区中分别形成第一栅极以及第二栅极；分别在所述逻辑器件区中的第一栅极两侧的衬底，以及存储器件区中的第二栅极的两侧的衬底中形成凹陷，在所述凹陷中填充材料层，以分别形成所述逻辑晶体管和通道晶体管的源极或者漏极；在所述通道晶体管的源极或者漏极上依次形成电介质层以及金属层，所述电介质层、金属层与所述通道晶体管的源极或者漏极用于构成电容器。可选的，提供衬底的步骤包括：提供半导体基底；在所述半导体基底上形成绝缘层；在所述绝缘层上形成半导体层。可选的，形成第一栅极以及第二栅极的步骤包括：所述第一栅极以及第二栅极分别为第一伪栅和第二伪栅；分别形成所述逻辑晶体管和通道晶体管的源极或者漏极的步骤之后，所述形成方法还包括：去除所述第一伪栅和第二伪栅，并在所述第一伪栅和第二伪栅的位置形成第一金属栅极和第二金属栅极。可选的，去除第一伪栅以及第二伪栅的步骤包括：在所述衬底上形成覆盖所述第一栅极以及第二栅极的介质层；平坦化所述介质层使所述第一栅极以及第二栅极从所述介质层露出；去除部分所述介质层，以露出所述通道晶体管的源极和漏极的其中之一；刻蚀以去除所述第一栅极以及第二栅极，以在所述介质层中形成第一开口和第二开口；形成所述第一金属栅极以及第二金属栅极的步骤包括：在所述第一开口、第二开口底部以及所述露出的通道晶体管的源极或者漏极表面形成电介质材料，其中，位于第一开口、第二开口底部的电介质材料分别为所述第一栅极和第二栅极的栅介质层，位于所述露出的存储器件区中的源极或者漏极表面的电介质材料为所述电容器的电介质层；在所述第一开口、第二开口中以及所述电介质层上形成金属材料层，其中位于第一开口、第二开口中的金属材料层形成所述第一金属栅极和第二金属栅极，位于所述电介质层上的金属材料层形成所述电容器的金属层。可选的，所述电介质材料为高K介质材料。可选的，形成金属材料层的步骤包括：在所述第一开口、第二开口中以及露出的通道晶体管的源极或者漏极表面形成金属材料层，平坦化所述金属材料层，使所述电容器的金属层的表面与所述第一栅极和第二栅极的表面齐平。可选的，提供衬底的步骤之后，形成第一栅极以及第二栅极的步骤之前，所述形成方法还包括：所述形成方法还包括：对所述衬底位于逻辑器件区以及存储器件区的部分进行掺杂。可选的，对衬底位于逻辑器件区以及存储器件区的部分进行掺杂的步骤包括：使所述衬底中掺杂离子的掺杂浓度从衬底表面到衬底中心逐渐减小。可选的，形成所述逻辑晶体管和通道晶体管的源极或者漏极的步骤中，在所述凹陷中填充的材料层为金属。可选的，形成所述逻辑晶体管和通道晶体管的源极或者漏极的步骤还包括：对金属进行退火处理。可选的，所述电容器的金属层为钨或者铝金属层。可选的，所述电容器的电介质层的厚度在1.5纳米～3纳米的范围内。此外，本专利技术还一种DRAM器件，包括：衬底，所述衬底包括存储器件区以及至少一个逻辑器件区；位于所述衬底的存储器件区中的通道晶体管和电容器以及位于所述逻辑器件区中的逻辑晶体管，其中，所述通道晶体管以及逻辑晶体管的源极和漏极位于所述衬底中，所述逻辑晶体管以及通道晶体管的栅极为金属栅极；所述通道晶体管源极或者漏极上依次形成有电介质层和金属层，所述通道晶体管的源极或者漏极、所述电介质层以及所述金属层用于构成电容器。可选的，所述逻辑晶体管以及通道晶体管的源极和漏极的材料均为金属或者含有金属的材料。可选的，所述电容器的金属层为钨金属层或者铝金属层。可选的，所述电容器的电介质层的厚度在1.5纳米～3纳米的范围内。可选的，所述电容器的金属层表面与所述逻辑晶体管以及通道晶体管的栅极表面齐平。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术在衬底的逻辑器件区以及存储器件区中形成逻辑晶体管(logictransistor)和通道晶体管(passtransistor)，并在所述通道晶体管的源极或者漏极上依次形成电介质层以及金属层，所述电介质层、金属层与所述通道晶体管的源极或者漏极共同形成电容器，所述电容器与所述通道晶体管共同形成存储器件，与现有技术先形成电容器的方式相比，本专利技术的制作流程通过在通道晶体管的源极或者漏极上形成电介质层以及金属层来形成存储器件的电容器，也就是说，所述通道晶体管的源极或者漏极还作为电容器的一部分，本专利技术不需要像现有技术一样专门在衬底中形成深沟槽来形成电容器，由于器件尺寸越来越小，现有技术在形成深沟槽时的困难也较大，因此本专利技术的方法在一定程度上减小了制作难度。此外，本专利技术相对于现有技术在制作流程上更加兼容常规流程，因为现有技术在形成衬底后便需要形成深沟槽，也就是说，在实际操作中，需要打破常规流程额外添加一道制作深沟槽的步骤。相比之下，本专利技术不需要而外增加步骤，只需按照常规流程制作逻辑晶体管和通道晶体管，然后在通道晶体管的源极或者漏极上形成电介质层以及金属层便可以形成存储器件的电容器，与常规流程的兼容性更好。进一步，在通道晶体管或者逻辑晶体管关断时，由于电场强度与距离成反比，与掺杂区表面距离越大则电场强度越小，进而与掺杂区表面距离较大的载流子不容易被耗尽；本专利技术使掺杂浓度从衬底表面到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DRAM器件的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底包括存储器件区以及至少一个逻辑器件区；在所述衬底的逻辑器件区以及存储器件区中分别形成第一栅极以及第二栅极；分别在所述逻辑器件区中的第一栅极两侧的衬底，以及存储器件区中的第二栅极的两侧的衬底中形成凹陷，在所述凹陷中填充材料层，以分别形成所述逻辑晶体管和通道晶体管的源极或者漏极；在所述通道晶体管的源极或者漏极上依次形成电介质层以及金属层，所述电介质层、金属层与所述通道晶体管的源极或者漏极用于构成电容器。

【技术特征摘要】
1.一种DRAM器件的形成方法，其特征在于，包括：
提供衬底，所述衬底包括存储器件区以及至少一个逻辑器件区；
在所述衬底的逻辑器件区以及存储器件区中分别形成第一栅极以及第二栅
极；
分别在所述逻辑器件区中的第一栅极两侧的衬底，以及存储器件区中的第
二栅极的两侧的衬底中形成凹陷，在所述凹陷中填充材料层，以分别形成
所述逻辑晶体管和通道晶体管的源极或者漏极；
在所述通道晶体管的源极或者漏极上依次形成电介质层以及金属层，所述
电介质层、金属层与所述通道晶体管的源极或者漏极用于构成电容器。
2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，提供衬底的步骤包括：
提供半导体基底；
在所述半导体基底上形成绝缘层；
在所述绝缘层上形成半导体层。
3.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成第一栅极以及第二栅极
的步骤包括：
所述第一栅极以及第二栅极分别为第一伪栅和第二伪栅；
分别形成所述逻辑晶体管和通道晶体管的源极或者漏极的步骤之后，所述
形成方法还包括：
去除所述第一伪栅和第二伪栅，并在所述第一伪栅和第二伪栅的位置形成
第一金属栅极和第二金属栅极。
4.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，去除第一伪栅以及第二伪栅
的步骤包括：
在所述衬底上形成覆盖所述第一栅极以及第二栅极的介质层；
平坦化所述介质层使所述第一栅极以及第二栅极从所述介质层露出；
去除部分所述介质层，以露出所述通道晶体管的源极和漏极的其中之一；
刻蚀以去除所述第一栅极以及第二栅极，以在所述介质层中形成第一开口
和第二开口；
形成所述第一金属栅极以及第二金属栅极的步骤包括：
在所述第一开口、第二开口底部以及所述露出的通道晶体管的源极或者漏
极表面形成电介质材料，其中，位于第一开口、第二开口底部的电介质材
料分别为所述第一栅极和第二栅极的栅介质层，位于所述露出的存储器件
区中的源极或者漏极表面的电介质材料为所述电容器的电介质层；
在所述第一开口、第二开口中以及所述电介质层上形成金属材料层，其中
位于第一开口、第二开口中的金属材料层形成所述第一金属栅极和第二金
属栅极，位于所述电介质层上的金属材料层形成所述电容器的金属层。
5.如权利要求4所述的形成方法，其特征在于，所述电介质材料为高K介质
材料。
6.如权利要求3所述的形成方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖德元，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31