半导体装置与其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种制造半导体装置的方法，包含形成开口于基板中。从开口的侧壁植入掺杂剂于基板中，使得掺杂区形成在基板中的开口的侧壁，在从开口的侧壁植入掺杂剂于基板中之后，填充介电材料于开口中以形成第一介电结构，形成通过字元线于第一介电结构中。如此一来，可减少由通过字元线对相邻于通过字元线的主动字元线造成的干扰。字元线造成的干扰。字元线造成的干扰。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置与其制造方法


[0001]本专利技术的一些实施方式是关于半导体装置与其制造方法。

技术介绍

[0002]许多种类的半导体存储器装置被广泛地运用在消费品中。存储器装置的例示性的例子包含动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)与闪存装置。由于半导体存储器装置已发展到纳米科技的阶段，半导体存储器装置与其中的元件的尺寸也跟着减小。相邻的元件，例如字元线，之间的距离缩小，且会导致导体装置之间的一些负面影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种制造半导体装置的方法，包含形成开口于基板中。从开口的侧壁植入掺杂剂于基板中，使得掺杂区形成在基板中的开口的侧壁，在从开口的侧壁植入掺杂剂于基板中之后，填充介电材料于开口中以形成第一介电结构，形成通过字元线于第一介电结构中。
[0004]在一些实施方式中，从开口的侧壁植入掺杂剂于基板中包含植入掺杂剂于开口的底部。
[0005]在一些实施方式中，从开口的侧壁植入掺杂剂于该基板中包含以相对于基板的顶表面的倾斜角，从开口的侧壁植入掺杂剂于基板中。
[0006]在一些实施方式中，以倾斜角从开口的侧壁植入掺杂剂于基板中包含以第一倾斜角，从开口的第一侧植入掺杂剂，以第二倾斜角，从开口的第二侧植入掺杂剂，其中开口的第二侧与开口的第一侧相对。
[0007]在一些实施方式中，倾斜角在5度至20度的范围内。
[0008]在一些实施方式中，掺杂剂包含p型掺杂剂。
[0009]在一些实施方式中，方法还包含在沿着开口的侧壁植入掺杂剂之后，执行退火工艺。
[0010]在一些实施方式中，方法还包含在从开口的侧壁植入掺杂剂于基板中之前，形成掺杂主动区于基板中，使得掺杂区部分地形成于掺杂主动区中。
[0011]在一些实施方式中，用于掺杂区的掺杂剂剂量低于用于形成掺杂主动区的掺杂剂剂量。
[0012]在一些实施方式中，在1千电子伏特至5千电子伏特的植入能量下，从开口的侧壁植入掺杂剂于基板中。
[0013]在一些实施方式中，方法还包含在形成第一介电结构的期间，形成第二介电结构，其中第二介电结构相邻该第一介电结构，且第二介电结构的尺寸小于第一介电结构的尺寸，在形成通过字元线的期间，形成主动字元线于第二介电结构中。
[0014]在一些实施方式中，方法还包含在形成通过字元线于第一介电结构中之后，形成
介电层于通过字元线上。
[0015]本专利技术提供一种半导体装置，包含基板、第一介电结构、通过字元线、主动字元线与掺杂区。基板包含掺杂主动区。第一介电结构在基板中。通过字元线在第一介电结构中。主动字元线在于基板的掺杂主动区中且相邻通过字元线。掺杂区在基板中与第一介电结构的侧壁，其中掺杂区在通过字元线与该第一介电结构之间，且掺杂区具有比主动掺杂区还高的掺杂剂浓度。
[0016]在一些实施方式中，掺杂区在第一介电结构的侧壁的底部。
[0017]在一些实施方式中，主动掺杂区在第一介电结构的侧壁的顶部。
[0018]在一些实施方式中，掺杂区与主动掺杂区具有相同的半导体型。
[0019]在一些实施方式中，主动字元线直接接触基板。
[0020]在一些实施方式中，半导体装置还包含第二介电结构，位于基板与主动字元线之间，其中第二介电结构的尺寸比第一介电结构的尺寸还小。
[0021]在一些实施方式中，掺杂区借由主动掺杂区与第二介电结构分隔。
[0022]在一些实施方式中，掺杂区具有从第一介电结构的侧壁延伸的厚度，且厚度在1纳米至10纳米的范围内。
[0023]在介电结构的侧壁的掺杂区可减少通过字元线打开阈值电压的机率，从而减少由通过字元线对相邻于通过字元线的主动字元线造成的干扰。此外，掺杂区避免极性反向层沿着介电结构而形成且延伸至下方的基板。因此，可减少导通通过字元线而造成的接面泄漏。
附图说明
[0024]图1至图4A绘示根据本专利技术的一些实施方式的制造半导体装置的工艺的中间阶段的横截面视图。
[0025]图4B绘示图4A的半导体装置的顶视图，其中图4B为沿着图4A的线A
‑
A的顶视图。
[0026]图5至图9绘示根据本专利技术的一些实施方式的制造半导体装置的工艺的中间阶段的横截面视图。
[0027]图10至图12绘示根据本专利技术的一些其他实施方式的制造半导体装置的工艺的中间阶段的横截面视图。
具体实施方式
[0028]以下将以附图揭露本专利技术的复数个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。
[0029]本专利技术的一些实施方式是关于沿着环绕通过字元线(passing word line)的介电结构的侧壁形成掺杂区，以避免极性反向层(inversion layer)沿着介电结构而形成且延伸至下方的基板。因此，可减少导通通过字元线而造成的接面泄漏(junction leakage)。
[0030]图1至图4A与图5至图8绘示根据本专利技术的一些实施方式的制造半导体装置的工艺的中间阶段的横截面视图。参考图1，提供基板102，且借由蚀刻工艺在基板102中形成开口
104。基板102包含任何适合的材料，例如硅。蚀刻工艺可包含选择性湿式蚀刻工艺或选择性干式蚀刻工艺。湿式蚀刻溶液包含四甲基氢氧化铵(tetramethylammonium hydroxide，TMAH)、氢氟酸/硝酸/乙酸溶液或其他适合的溶液。干式与湿式蚀刻工艺具有可调整的蚀刻参数，例如使用的蚀刻剂、蚀刻温度、蚀刻溶液浓度、蚀刻压力、等离子体源功率、射频(radio frequency，RF)偏电压、射频偏置功率、蚀刻剂流速、与其他适合的参数。在一些其他的实施方式中，湿式蚀刻溶液可包含氨水、氢氧化钾、氢氟酸、四甲基氢氧化铵、其他适合的湿式蚀刻溶液或其组合。在又一些其他的实施方式中，干式蚀刻工艺可包含使用含氯化学品的偏置等离子体蚀刻工艺。其他干式蚀刻气体可包含四氟化碳(CF4)、三氟化氮(NF3)、六氟化硫(SF6)与氦。也可非等向性地使用例如深反应离子蚀刻(deep reactive
‑
ion etching，DRIE)的机制来执行干式蚀刻工艺。在一些实施方式中，可使用在基板102上的具有特定图案的硬遮罩来形成开口104。在形成开口104于基板102中之后，硬遮罩可保留且在适合的工艺中移除。
[0031]参考图2，执行第一植入工艺IMP1于基板102以形成掺杂主动区103。在垂直基板102的顶表面的方向，均匀地在整个基板102执行第一植入工艺IMP1。在一些实施方式中，在第一植入工艺IMP1中，借由p型掺杂剂，例如硼、二氟化硼或类似者，来掺杂基板102，且第一植入工艺IMP1的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造半导体装置的方法，其特征在于，包含：形成开口于基板中；从该开口的侧壁植入掺杂剂于该基板中，使得掺杂区形成在该基板中的该开口的该侧壁；在从该开口的该侧壁植入该掺杂剂于该基板中之后，填充介电材料于该开口中以形成第一介电结构；以及形成通过字元线于该第一介电结构中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中从该开口的该侧壁植入该掺杂剂于该基板中包含：植入该掺杂剂于该开口的底部。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中从该开口的该侧壁植入该掺杂剂于该基板中包含：以相对于该基板的顶表面的倾斜角，从该开口的该侧壁植入该掺杂剂于该基板中。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中以该倾斜角从该开口的该侧壁植入该掺杂剂于该基板中包含：以第一倾斜角，从该开口的第一侧植入该掺杂剂；以及以第二倾斜角，从该开口的第二侧植入该掺杂剂，其中该开口的该第二侧与该开口的该第一侧相对。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中该倾斜角在5度至20度的范围内。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中该掺杂剂包含p型掺杂剂。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含在沿着该开口的该侧壁植入该掺杂剂之后，执行退火工艺。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含在从该开口的该侧壁植入该掺杂剂于该基板中之前，形成掺杂主动区于该基板中，使得该掺杂区部分地形成于该掺杂主动区中。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中用于该掺杂区的掺杂剂剂量低于用于形成该掺杂主动区的掺杂剂剂量。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中在1千电子伏特至5千电子伏特的植入能量下，从该开口的该侧壁植入该掺杂剂于该基板中。11.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黃仲麟，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：