半导体器件制造技术

公开了一种半导体器件和制造其的方法。该半导体器件可以包括在其中具有在第一方向上延伸的凹槽的衬底、在凹槽中的栅极绝缘层、在凹槽中并且在栅极绝缘层上的第一导电图案、以及在凹槽中并且在第一导电图案上的字线盖图案。第一导电图案可以包括第一材料，并且可以包括与字线盖图案相邻的第一导电部分和与凹槽的底端相邻的第二导电部分。第一导电部分的第一材料的晶粒的最大尺寸可以等于或大于第二导电部分的第一材料的晶粒的最大尺寸。二导电部分的第一材料的晶粒的最大尺寸。二导电部分的第一材料的晶粒的最大尺寸。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件


[0001]本公开涉及半导体器件。

技术介绍

[0002]由于其小尺寸、多功能和/或低成本特性，半导体器件被认为是电子工业中的重要元件。随着电子工业的进步，对具有更高集成密度的半导体器件的需求不断增加。为了增加半导体器件的集成密度，可以减小构成半导体器件的图案的线宽。然而，可能需要新颖且昂贵的曝光技术来减小图案的线宽，因此，增加半导体器件的集成密度可能变得困难。因此，正在积极地进行对用于增加半导体器件的集成密度的新技术的各种研究。

技术实现思路

[0003]本专利技术构思的一实施方式提供了一种具有提高的可靠性的半导体器件。
[0004]根据本专利技术构思的一实施方式，提供了一种制造具有提高的可靠性的半导体器件的方法。
[0005]根据本专利技术构思的一实施方式，一种半导体器件可以包括在其中具有在第一方向上延伸的凹槽的衬底、在凹槽中的栅极绝缘层、在凹槽中并且在栅极绝缘层上的第一导电图案、以及在凹槽中并且在第一导电图案上的字线盖图案。第一导电图案可以包括第一材料，第一导电图案可以包括与字线盖图案相邻的第一导电部分和与凹槽的底端相邻的第二导电部分。第一导电部分的第一材料的晶粒的最大尺寸可以等于或大于第二导电部分的第一材料的晶粒的最大尺寸。
[0006]根据本专利技术构思的一实施方式，一种半导体器件可以包括在其中具有在第一方向上延伸的凹槽的衬底、在凹槽中的栅极绝缘层、在凹槽中并且在栅极绝缘层上的第一导电图案、以及在凹槽中并且在第一导电图案上的字线盖图案。第一导电图案可以包括第一材料，第一导电图案可以包括与字线盖图案相邻的第一导电部分和与凹槽的底端相邻的第二导电部分。栅极绝缘层可以包括在第一导电图案之下的第一绝缘部分。第一导电部分、第二导电部分和第一绝缘部分中的至少一个可以包括杂质。第一导电部分的杂质含量可以低于第一绝缘部分的杂质含量。
[0007]根据本专利技术构思的一实施方式，一种半导体器件可以包括：衬底，在其中具有在第一方向上延伸的凹槽；在凹槽中的栅极绝缘层；第一导电图案，在凹槽中并且在栅极绝缘层上；字线盖图案，在凹槽中并且在第一导电图案上；第二导电图案，在第一导电图案和字线盖图案之间；第一杂质区，在衬底中在字线盖图案的一侧；第二杂质区，在衬底中在字线盖图案的相反侧；位线，在衬底上、在与第一方向交叉的第二方向上延伸、并电连接到第一杂质区；位线接触，在位线和第一杂质区之间；在位线上的位线盖图案；在第二杂质区上的存储节点接触；以及着落垫，在存储节点接触上并且在位线盖图案上。第一导电图案可以包括第一材料，第二导电图案可以包括第二材料。第二材料的功函数可以大于第一材料的功函数，第二导电图案中的第二材料的晶粒的最大尺寸可以大于第一导电图案中的第一材料的
晶粒的最大尺寸。第一材料的晶粒的最大尺寸可以在从10nm至20nm的范围内。
[0008]根据本专利技术构思的一实施方式，一种制造半导体器件的方法可以包括在衬底中形成凹槽、在凹槽中共形地形成栅极绝缘层、在凹槽中的栅极绝缘层上形成第一导电层、以回蚀刻方式来蚀刻第一导电层以在凹槽中形成第一导电图案、在形成第一导电图案之后执行第一热处理工艺、以及在第一导电图案上形成字线盖图案。
附图说明
[0009]图1是示出根据本专利技术构思的一实施方式的半导体器件的平面图。
[0010]图2A是沿着图1的线A
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A'和B
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B'截取的截面图。
[0011]图2B是沿着图1的线C
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C'和D
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D'截取的截面图。
[0012]图3A是示出根据本专利技术构思的一实施方式的半导体器件的一部分(例如，图2B的“P1”)的放大截面图。
[0013]图3B是示出根据本专利技术构思的一实施方式的半导体器件的一部分(例如，图2B的“P2”)的放大截面图。
[0014]图4是示出根据本专利技术构思的一实施方式的半导体器件的一部分(例如，图2B的“P1”)的放大截面图。
[0015]图5是示出根据一比较例的半导体器件的截面图。
[0016]图6A是示出由字线的宽度变化引起的电阻率变化的图。
[0017]图6B是示出由字线的半径变化引起的Nit指数变化的图。
[0018]图6C是示出由字线的半径变化引起的tRDL变化的图。
[0019]图7是示出根据本专利技术构思的一实施方式的制造半导体器件的方法的流程图。
[0020]图8A、图9A、图10A和图15A是被呈现以依次描述制造具有图1的平面结构的半导体器件的方法的平面图。
[0021]图8B、图9B、图10B、图11A、图12A、图13A和图15B是被呈现以依次描述制造具有图2A的截面结构的半导体器件的方法的截面图。
[0022]图8C、图9C、图10C、图11B、图12B、图13B和图15C是被呈现以依次描述制造具有图2B的截面结构的半导体器件的方法的截面图。
[0023]图14是示出根据本专利技术构思的一实施方式的在第一热处理工艺中发生的现象的图。
[0024]图16A是示出根据本专利技术构思的一实施方式的半导体器件的一部分(例如，其对应于图2B的“P1”)的放大截面图。
[0025]图16B是示出根据本专利技术构思的一实施方式的半导体器件的一部分(例如，其对应于图2B的“P2”)的放大截面图。
[0026]图16C是示出根据本专利技术构思的一实施方式的半导体器件的一部分(例如，其对应于图2B的“P1”)的放大截面图。
[0027]图16D是示出根据本专利技术构思的一实施方式的半导体器件的一部分(例如，其对应于图2B的“P1”)的放大截面图。
[0028]图17是示出根据本专利技术构思的一实施方式的制造半导体器件的方法的流程图。
[0029]图18是示出根据本专利技术构思的一实施方式的制造工艺的一部分的截面图。
[0030]图19A、图20A和图21A是依次示出制造图16A和图16B的半导体器件的工艺的截面图。
[0031]图19B、图20B和图21B是依次示出制造图16A和图16B的半导体器件的工艺的截面图。
具体实施方式
[0032]现在将参照附图更充分地描述本专利技术构思的示例实施方式，示例实施方式在附图中示出。
[0033]图1是示出根据本专利技术构思的一实施方式的半导体器件的平面图。图2A是沿着图1的线A
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A'和B
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B'截取的截面图。图2B是沿着图1的线C
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C'和D
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D'截取的截面图。图3A是示出根据本专利技术构思的一实施方式的半导体器件的一部分(例如，图2B的“P1”)的放大截面图。图3B是示出根据本专利技术构思的一实施方式的半导体器件的一部分(例如，图2B的“P2”)的放大截面图。图4是示出根据本专利技术构思的一实施方式的半导体器件的一部分(例如，图2B的“P1”)的放大截面图。
[0034]参照图1、图2A、图2B、图3A和图3B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，包括：衬底，在其中具有在第一方向上延伸的凹槽；栅极绝缘层，在所述凹槽中；第一导电图案，在所述凹槽中并且在所述栅极绝缘层上；以及字线盖图案，在所述凹槽中并且在所述第一导电图案上，其中所述第一导电图案包括第一材料，其中所述第一导电图案包括与所述字线盖图案相邻的第一导电部分和与所述凹槽的底端相邻的第二导电部分，以及其中所述第一导电部分的所述第一材料的晶粒的最大尺寸等于或大于所述第二导电部分的所述第一材料的晶粒的最大尺寸。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一导电部分和所述第二导电部分在所述第一方向上延伸，其中所述第一导电图案还包括从所述第二导电部分向下突出的第三导电部分，其中所述栅极绝缘层在所述第三导电部分的底表面和所述第二导电部分的侧表面上，以及其中所述第三导电部分的所述第一材料的晶粒的最大尺寸等于或小于所述第二导电部分的所述第一材料的所述晶粒的所述最大尺寸。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述栅极绝缘层具有在所述第二导电部分之下的第一绝缘部分，其中所述第一绝缘部分、所述第一导电部分和所述第二导电部分中的至少一个包括杂质，以及其中所述第一导电部分的杂质含量低于所述第一绝缘部分的杂质含量。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述第二导电部分的杂质含量低于所述第一绝缘部分的所述杂质含量。5.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述第一导电部分和所述第二导电部分在所述第一方向上延伸，其中所述第一导电图案还包括从所述第二导电部分向下突出的第三导电部分，其中所述栅极绝缘层还包括在所述第三导电部分之下的第二绝缘部分，以及其中所述第二绝缘部分的杂质含量高于所述第一绝缘部分的所述杂质含量。6.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述栅极绝缘层还包括在所述第一导电部分旁边的第二绝缘部分，以及其中所述第二绝缘部分的杂质含量低于所述第一绝缘部分的所述杂质含量。7.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括在所述字线盖图案和所述第一导电图案之间的第二导电图案，其中所述第二导电图案的功函数大于所述第一导电图案的功函数。8.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括在所述字线盖图案和所述第一导电图案之间的第二导电图案，其中所述第二导电图案包括第二材料，以及其中所述第二导电图案中的所述第二材料的晶粒的最大尺寸大于所述第一导电部分
的所述第一材料的所述晶粒的所述最大尺寸。9.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括在所述衬底中并限定有源区的器件隔离层，其中所述凹槽延伸到所述器件隔离层中，其中所述栅极绝缘层包括在所述第一导电图案之下并与所述衬底接触的第一绝缘部分和与所述器件隔离层接触的第二绝缘部分，其中所述第一绝缘部分和所述第二绝缘部分中的至少一个包括杂质，以及其中所述第二绝缘部分的杂质含量高于所述第一绝缘部分的杂质含量。10.一种半导体器件，包括：衬底，在其中具有在第一方向上延伸的凹槽；栅极绝缘层，在所述凹槽中；第一导电图案，在所述凹槽中并且在所述栅极绝缘层上；以及字线盖图案，在所述凹槽中并且在所述第一导电图案上，其中所述第一导电图案包括第一材料，其中所述第一导电图案包括与所述字线盖图案相邻的第一导电部分和与所述凹槽的底端相邻的第二导电部分，其中所述栅极绝缘层包括在所述第一导电图案之下的第一绝缘部分，其中所述第一导电部分、所述第二导电部分和所述第一绝缘部分中的至少一个包括杂质，以及其中所述第一导电部分的杂质含量低于所述第一绝缘部分的杂质含量。11.根据权利要求10所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡敎锡，孔东植，朴英郁，金志勋，白明铉，魏胄滢，李准范，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：