本发明专利技术提供了凹陷沟道晶体管装置、包括其的显示设备及其制造方法，即凹陷沟道晶体管（ＲＣＴ）装置、制造该ＲＣＴ装置的方法以及包括该ＲＣＴ装置的显示设备。ＲＣＴ装置包括：基底，第一沟槽在第一基底中且具有第一宽度；第一栅极绝缘层，在第一沟槽的内壁上；第一凹陷栅极，在第一栅极绝缘层上，且在第一凹陷栅极的上表面的中心部分中具有凹槽；源极和漏极，在基底中并在第一凹陷栅极的两侧上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术构思的示例实施例涉及半导体装置，更具体地讲，涉及具有凹陷栅极结构 的凹陷沟道晶体管(RCT)装置、制造RCT装置的方法以及包括RCT装置的显示设备。
技术介绍
随着半导体装置集成度的增加，半导体装置的图案间距会迅速地减小。具体地讲， 随着晶体管尺寸的减小，晶体管沟道长度会减小，且会出现短沟道效应。因此，为了在不减 小沟道长度的情况下减小晶体管尺寸，已引入了具有凹陷沟道结构的晶体管(RCT)。在RCT中，栅极绝缘层可以设置在形成栅极电极的栅极多晶硅(GPOLY)与源极/ 漏极区域之间。当高电场施加到漏极时，会产生不期望的栅极致漏极泄漏(GIDL)电流。为 了克服该问题，可以增加栅极绝缘层的厚度，和/或可以减小源极/漏极的密度。然而，在 这种情况下，RCT的制造工艺会变复杂，和/或装置的电流驱动能力会劣化。GIDL电流会在显示器驱动IC(DDI)中更频繁地产生，其中，高电压可以施加到 DDI，且DDI可包括具有相对宽的凹陷栅极的RCT。
技术实现思路
本专利技术构思的示例实施例提供凹陷沟道晶体管(RCT)装置、制造RCT装置的方法 以及包括RCT装置的显示设备，在该RCT装置中，减小和/或防止了栅极致漏极泄漏(GIDL) 电流。根据本专利技术构思的示例实施例，提供了一种凹陷沟道晶体管(RCT)装置，该装置 可以包括基底；第一沟槽，形成在第一基底中并具有第一宽度；第一栅极绝缘层，形成在 第一沟槽的内壁上；第一凹陷栅极，形成在第一栅极绝缘层上，并具有在第一凹陷栅极的上 表面的中心部分中的凹槽；源极和漏极，形成第一凹陷栅极两侧上的基底中。RCT装置还可以包括第二沟槽，第二沟槽具有使第二沟槽的内部部分通过硅间隙 填充工艺不被完全填充的宽度，且多晶硅可以以一定的高度形成，以免沿水平方向与源极 和漏极叠置。具体地讲，源极和漏极可以包括在上部中的高度掺杂的高密度掺杂区以及在 下部中的低掺杂的低密度掺杂区，且多晶硅层可以以一定的高度形成，以免沿着水平方向 与高密度掺杂区叠置。根据本专利技术构思的示例实施例，提供了一种凹陷沟道晶体管(RCT)装置，该装置 可以包括基底，包括第一沟槽；栅极绝缘层，在第一沟槽中的基底上；栅极，在栅极绝缘层 上；凹槽，在所述栅极的表面中；源极和漏极，在与所述栅极相邻的基底中。根据本专利技术构思的示例实施例，提供了一种显示设备，该显示设备可以包括液 晶显示面板，包括多条栅极线和多条数据线；栅极驱动器，用于驱动多条栅极线；源极驱动器，用于驱动多条数据线；存储器，用于存储数字视频数据并将数字视频数据提供给源极驱 动器。包括在栅极驱动器或源极驱动器中的晶体管可以由上述的RCT装置形成。RCT装置 也可以形成在存储器中。根据本专利技术构思的示例实施例，提供了一种制造凹陷沟道晶体管(RCT)装置的方 法。该方法可以包括以下步骤在基底上形成沟槽，该沟槽具有足够大的宽度，使得该沟槽 的内部部分没有使用多晶硅间隙填充工艺而被完全填充；在沟槽的内壁上和基底的上表面 上形成栅极绝缘层；通过使用多晶硅间隙填充在栅极绝缘层上形成覆盖沟槽的多晶硅层； 在多晶硅层上形成光致抗蚀剂(PR)，以填充沟槽的未被填充的部分；在保持沟槽下部的多 晶硅层的同时，通过使用回蚀刻工艺除去ra和多晶硅层来形成凹陷栅极；在沟槽两侧的基 底上形成源极或漏极。在除去光致抗蚀剂和多晶硅层的过程中，当I3R存留时，可以通过使用I3R剥去工艺 来除去存留的冊。因此，通过除去存留的PR，可以在凹陷栅极的上表面上的中心部分中形 成凹槽。形成I3R的步骤可包括涂覆PR(同时调整ra涂覆方案)以及回流PR。在形成ra 的步骤中，PR可以被旋涂，同时调整I3R涂覆方案，调整I3R涂覆方案的步骤可以包括调整I3R 的旋涂速度和调整PR的粘度。根据本专利技术构思的示例实施例，提供了一种制造凹陷沟道晶体管(RCT)的方法。 该方法可以包括在基底上形成第一沟槽；在第一沟槽的内表面上形成栅极绝缘层；在第 一沟槽中的栅极绝缘层上形成栅极层，形成栅极层使第一沟槽包括未被填满的内部部分； 通过从第一沟槽除去部分栅极层来形成凹陷栅极；形成与第一沟槽相邻的源极和漏极；附图说明通过下面结合附图进行的扼要描述，本专利技术构思的示例实施例将被更清楚地理 解。图1至图4H表示这里所描述的非限制性的示例实施例。图1为示出根据本专利技术构思的示例实施例的凹陷沟道晶体管(RCT)装置的剖视 图；图2为示出根据本专利技术构思的示例实施例的RCT装置的剖视图；图3为示出根据本专利技术构思的示例实施例的包括RCT装置的显示设备的框图；图4A-图4H为示出根据本专利技术构思的示例实施例的制造图2的RCT装置的方法 的剖视图。应该注意的是，这些附图意在示出在特定示例实施例中使用的方法、结构和/或 材料的一般特性，并意在补充下面提供的文字描述。然而，这些附图并非按比例绘制，不会 精确地反应任意给出的实施例的精确结构或性能特性，且不应解释为限定或限制被示例实 施例包含的值和性质的范围。例如，为了清晰起见，可以减小或夸大分子、层、区域和/或结 构元件的相对厚度和位置。在各个附图中使用的相似或相同的标号意在表示存在相似或相 同的元件或特征。具体实施例方式现在，将参照附图更充分地描述本专利技术构思的示例实施例，在附图中示出了示例 实施例。然而，本专利技术构思的示例实施例可以以多种不同形式实施，且不应解释为局限于这5里提出的实施例；另外，提供这些实施例使本公开将是彻底和完全的，并将本专利技术构思的示 例实施例的构思充分地传达给本领域的普通技术人员。在附图中，为了清晰起见，夸大了层 和区域的厚度。在附图中，相同的标号代表相同的元件，因此，将省略它们的描述。应该理解，当元件被称作“连接到”或“结合到”另一个元件时，它可以直接连接或 结合到另一个元件，或可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接连接”到或“直接结合” 到另一个元件时，不存在中间元件。相同的标号始终代表相同的元件。这里使用的术语“和 /或”包括一个或多个相关所列项目的任意结合和全部结合。用来描述元件或层之间关系的其他词语应以相同的方式来解释(例如，“在......之间”与“直接在......之间”、“相邻”与“直接相邻”和“在......上”与“直接在......上”)。应该理解，虽然这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件、组件、区域、 层和/或部分，但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅仅 用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开。因此， 在不脱离本专利技术构思的示例实施例的教导的情况下，可以将下面讨论的第一元件、组件、区 域、层或部分称作第二元件、组件、区域、层或部分。为了便于描述，在这里可使用空间相对术语，如“在......之下”、“在......下方”、“下面的”、“在......上方”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应该理解的是，空间相对术语意在包含除了在附图中描述的方 位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为“在” 其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”其它元件或特征“上方”。因而，术语“在......下方”可包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种凹陷沟道晶体管装置，所述凹陷沟道晶体管装置包括：基底，包括第一沟槽；栅极绝缘层，在基底上并在第一沟槽中；第一栅极，在栅极绝缘层上，凹槽在第一栅极的表面中；源极和漏极，在基底中并与第一栅极相邻。
【技术特征摘要】
KR 2009-11-12 10-2009-01091751.一种凹陷沟道晶体管装置，所述凹陷沟道晶体管装置包括 基底，包括第一沟槽；栅极绝缘层，在基底上并在第一沟槽中；第一栅极，在栅极绝缘层上，凹槽在第一栅极的表面中；源极和漏极，在基底中并与第一栅极相邻。2.如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置，所述凹陷沟道晶体管装置还包括 第二沟槽，形成在基底的表面上，第二栅极，形成在第二沟槽中， 第一栅极和第二栅极包括栅极层， 栅极层至少与第一沟槽和第二沟槽共形，凹槽在第一沟槽中并在栅极层的在第一沟槽的侧壁上的相对的表面区域之间， 栅极层的在第二沟槽的侧壁上的相对表面区域的至少一部分接触。3.如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置，其中，第一栅极包括栅极层，第一沟槽的 宽度大于栅极层厚度的两倍。4.如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置，其中，第一栅极不与源极和漏极中的至 少一个叠置。5.如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置，其中，源极和漏极中的至少一个包括高 密度掺杂区和低密度掺杂区，第一栅极不与高密度掺杂区叠置，且与低密度掺杂区域叠置。6.如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置，其中，在第一沟槽中的栅极绝缘层的厚 度均勻。7.如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置，所述凹陷沟道晶体管装置还包括在第一 栅极上的层间介电层。8.—种显示设备，所述显示设备包括如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置。9.如权利要求8所述的显示设备，所述显示设备还包括 液晶显示面板，包括多条栅极线和多条数据线； 栅极驱动器，构造为驱动所述多条栅极线；源极驱动器，构造为驱动所述多条数据线，源极驱动器和栅极驱动器中的至少一个包 括凹陷沟道晶体管装置； 存储器，构造为存储数据， 其中，第一栅极不与源极和漏极中至少一个叠置。10.一种制造凹陷沟道晶体管装置的方法，所述方法包括以下步骤 在基底上形成第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：金荣睦，郑用相，李泰喆，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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