專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量增大并且集成度水平也增大，需要每個(gè)單位單元(cell，又稱為晶胞)的尺寸變得更小。隨著半導(dǎo)體器件的集成度變得更高， 柵極與連接至單元晶體管的位線之間的距離變得更近。因此，寄生電容值增大從而降低了半導(dǎo)體器件的操作可靠性。為了改善半導(dǎo)體器件的可靠性，已經(jīng)提出一種埋入型柵極結(jié)構(gòu)。 在該埋入型柵極結(jié)構(gòu)中，在形成于半導(dǎo)體基板中的凹陷部?jī)?nèi)形成導(dǎo)電材料，并且用絕緣膜覆蓋導(dǎo)電材料的上部從而可以將柵極埋入到半導(dǎo)體基板中。結(jié)果，更明確地限定了位線與形成于半導(dǎo)體基板上的位線觸點(diǎn)插塞之間的電隔離。下面描述包括埋入型柵極的半導(dǎo)體器件及其制造方法。圖1是示出常規(guī)半導(dǎo)體器件的布局圖。參考圖1，半導(dǎo)體器件包括單元區(qū)域I和外圍區(qū)域II。在單元區(qū)域I中，形成限定有源區(qū)15的器件隔離結(jié)構(gòu)13，并且形成多個(gè)柵極25和多個(gè)位線(未示出)。柵極25是埋入型柵極，并且在柵極25之間的有源區(qū)15上形成位線觸點(diǎn)插塞30。與柵極25垂直地形成與位線觸點(diǎn)插塞30接觸的位線(未示出)。圖加和圖2b是示出沿著圖1中的線a-a’截取的剖視圖，示出常規(guī)半導(dǎo)體器件及其制造方法。參考圖2a，蝕刻包括單元區(qū)域I和外圍區(qū)域II的半導(dǎo)體基板10，以形成限定有源區(qū)15的用于器件隔離的溝槽。用氧化物膜填充該溝槽(未示出)以形成器件隔離結(jié)構(gòu)13。 在單元區(qū)域I與外圍區(qū)域II之間的分界部分形成一個(gè)集成式器件隔離結(jié)構(gòu)13。蝕刻單元區(qū)域I中的器件隔離結(jié)構(gòu)13和有源區(qū)15以形成凹陷部。在包括凹陷部在內(nèi)的所得表面上形成柵極氧化物膜(未示出)和阻擋金屬層(未示出)。阻擋金屬層(未示出)包括氮化鈦(TiN)膜。將導(dǎo)電材料20埋入到具有阻擋金屬層(未示出)的凹陷部的下部中。導(dǎo)電材料20包括鎢。在包括被導(dǎo)電材料20填充的凹陷部在內(nèi)的所得結(jié)構(gòu)上形成第一密封氮化物膜23以形成埋入型柵極25。參考圖2b，蝕刻第一密封氮化物膜23以形成位線觸點(diǎn)孔，并且用導(dǎo)電材料填充位線觸點(diǎn)孔以形成位線觸點(diǎn)插塞30。在包括位線觸點(diǎn)插塞30在內(nèi)的所得結(jié)構(gòu)上形成第二密封氮化物膜35。在第二密封氮化物膜35的上部上面形成在外圍區(qū)域II敞開的掩模圖案 (未示出)。利用掩模圖案作為掩模來(lái)移除外圍區(qū)域II的第一密封氮化物膜23和第二密封氮化物膜35。對(duì)外圍區(qū)域II執(zhí)行用于形成柵極的柵極氧化工序以形成柵極氧化物膜40。移除掩模圖案(未示出)。對(duì)單元區(qū)域I執(zhí)行用于形成位線的工序，并且對(duì)外圍區(qū)域II執(zhí)行用于形成柵極的工序。由于在單元區(qū)域I中形成埋入型柵極25之后對(duì)外圍區(qū)域II執(zhí)行柵極氧化工序，所以由氧化工序產(chǎn)生的氧離子可以沿著如圖2b中的路徑“Α”所示的氧化路徑移動(dòng)。結(jié)果， 埋入型柵極25的作為阻擋金屬層(未示出)的TiN膜被氧化。阻擋金屬層的氧化導(dǎo)致柵極氧化物完整性(GOI)失敗以及無(wú)限傳感延遲(USD，unlimited sensing delay)失敗。為了避免GOI失敗和USD失敗，單元區(qū)域的埋入型柵極與外圍電路敞開掩模之間的重疊需要至少640nm以上的重疊量，并且敞開掩模的外圍區(qū)域的柵極之間的距離需要至少740nm以上的間距。單元區(qū)域的埋入型柵極與外圍區(qū)域的柵極之間的距離需要至少 1380nm以上的間距。然而，當(dāng)單元區(qū)域與外圍區(qū)域之間的最小距離增大時(shí)，晶粒(die)的尺寸也增大，這造成每片晶圓中的晶粒數(shù)目減少?gòu)亩档土顺杀拘省?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及如下方法沿著單元區(qū)域與外圍區(qū)域的分界部分形成用作保護(hù)環(huán)的有源區(qū)，并且在該有源區(qū)形成埋入型柵極或位線觸點(diǎn)從而使單元區(qū)域可以具有完整密封結(jié)構(gòu)，從而改善半導(dǎo)體器件的特性。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件包括單元區(qū)域和外圍區(qū)域，所述半導(dǎo)體器件還包括保護(hù)環(huán)區(qū)域，所述保護(hù)環(huán)區(qū)域設(shè)置在所述單元區(qū)域與所述外圍區(qū)域之間并具有阻擋結(jié)構(gòu)。所述阻擋結(jié)構(gòu)具有埋入型柵極的形狀。所述阻擋結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在限定于所述保護(hù)環(huán)區(qū)域中的溝槽內(nèi)的導(dǎo)電材料和絕緣膜。所述導(dǎo)電材料包括鎢、氮化鈦膜及其組合。所述絕緣膜包括氮化物膜。所述絕緣膜形成在所述保護(hù)環(huán)區(qū)域和所述單元區(qū)域的上部上面。所述阻擋結(jié)構(gòu)是形成于所述保護(hù)環(huán)區(qū)域上的插塞。所述插塞的尺寸與形成于所述單元區(qū)域中的位線觸點(diǎn)插塞的尺寸大致相同。所述插塞包括選自如下群組中的一者，所述群組包括多晶硅層、金屬層及其組合。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的制造方法包括提供如下基板，所述基板具有單元區(qū)域、保護(hù)環(huán)區(qū)域和外圍區(qū)域，所述保護(hù)環(huán)區(qū)域設(shè)置在所述單元區(qū)域與所述外圍區(qū)域之間；蝕刻所述保護(hù)環(huán)區(qū)域中的凹陷部以形成凹陷部；將導(dǎo)電材料填充到所述凹陷部中；以及在所述凹陷部?jī)?nèi)的所述導(dǎo)電材料上沉積絕緣膜以在所述保護(hù)環(huán)區(qū)域中形成阻擋結(jié)構(gòu)。所述導(dǎo)電材料包括選自如下群組中的一者，所述群組包括鎢、氮化鈦膜及其組合。 所述絕緣膜包括氮化物膜，并且當(dāng)所述絕緣膜被沉積在所述凹陷部中時(shí)所述絕緣膜被沉積在所述外圍區(qū)域和所述保護(hù)環(huán)區(qū)域上，所述方法還包括利用僅使所述外圍區(qū)域露出的掩模移除所述絕緣膜的將所述外圍區(qū)域覆蓋的部分。所述阻擋結(jié)構(gòu)與所述單元區(qū)域中的柵極同時(shí)形成。所述保護(hù)環(huán)區(qū)域圍繞所述單元區(qū)域的周圍。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種半導(dǎo)體器件的制造方法包括在單元區(qū)域與外圍區(qū)域之間形成保護(hù)環(huán)區(qū)域；在所述單元區(qū)域、所述保護(hù)環(huán)區(qū)域和所述外圍區(qū)域上沉積絕緣膜； 蝕刻所述絕緣膜來(lái)形成觸點(diǎn)孔以使所述保護(hù)環(huán)區(qū)域的一部分露出；在所述觸點(diǎn)孔內(nèi)沉積導(dǎo)電材料以形成觸點(diǎn)插塞；以及移除覆蓋所述外圍區(qū)域的所述絕緣膜以將所述外圍區(qū)域敞開，其中，所述觸點(diǎn)插塞是在所述單元區(qū)域中形成位線觸點(diǎn)插塞的同時(shí)形成的。
所述觸點(diǎn)插塞是虛設(shè)觸點(diǎn)插塞并且構(gòu)造成浮體(float)。所述絕緣膜包括氮化物膜。所述導(dǎo)電材料包括選自如下群組中的一者，所述群組包括多晶硅層、金屬層及其組合。 所述觸點(diǎn)插塞構(gòu)造成防止氧離子遷移到所述單元區(qū)域中。在形成所述埋入型柵極時(shí)沉積所述絕緣膜。


圖1是示出常規(guī)半導(dǎo)體器件的布局圖。圖加和圖2b是示出常規(guī)半導(dǎo)體器件的剖視圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的布局圖。圖如至圖4h是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的剖視圖。圖fe至圖證是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的布局圖。參考圖3，半導(dǎo)體器件包括單元區(qū)域I和外圍區(qū)域II。在單元區(qū)域I中，形成限定第一有源區(qū)105的器件隔離結(jié)構(gòu)103，并且在第一有源區(qū)105中形成多個(gè)第一柵極125a。第一柵極12 可以是埋入型柵極，但是不限于此。在第一有源區(qū)105中，可以形成兩個(gè)第一柵極12fe。在第一柵極12 之間的第一有源區(qū)105上形成位線觸點(diǎn)插塞130。與第一柵極12 垂直地形成與位線觸點(diǎn)插塞130接觸的位線(未示出)。在單元區(qū)域I與外圍區(qū)域II之間形成用作保護(hù)環(huán)(guard ring)的第二有源區(qū) 107。在第二有源區(qū)(或保護(hù)環(huán)區(qū)域)107中，形成第二柵極12恥。第二柵極12 可以是結(jié)構(gòu)與第一柵極12 的結(jié)構(gòu)大致相同的埋入型柵極。在本發(fā)明的實(shí)施例中，第二柵極12 不包含于有源區(qū)105中，而是位線觸點(diǎn)插塞包含于有源區(qū)105的上部。第二有源區(qū)107中的第二柵極12 用作保護(hù)環(huán)結(jié)構(gòu)以防止氧離子從外圍區(qū)域II滲透至單元區(qū)域I中。圖如至圖4h是示出沿著圖3中的線a-a’截取的剖視圖，示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法。參考圖4a，蝕刻包括單元區(qū)域I和外圍區(qū)域II在內(nèi)的半導(dǎo)體基板100以形成用于器件隔離的第一溝槽。在用氧化物膜填充第一溝槽之后，執(zhí)行平坦化工序來(lái)形成器件隔離結(jié)構(gòu)103。器件隔離結(jié)構(gòu)103限定單元區(qū)域I中的第一有源區(qū)105、位于單元區(qū)域I和外圍區(qū)域II的分界處的第二有源區(qū)107、以及外圍區(qū)域II中的第三有源區(qū)105。第二有源區(qū) 107形成在單元區(qū)域I中的第一有源區(qū)105與外圍區(qū)域II中的第三有源區(qū)105之間。與單元區(qū)域I和外圍區(qū)域II彼此直接接觸的現(xiàn)有技術(shù)不同，本發(fā)明的單元區(qū)域I 與外圍區(qū)域II借助于第二有源區(qū)107彼此分隔開。參考圖4b，在包括器件隔離結(jié)構(gòu)103在內(nèi)的半導(dǎo)體基板100的上部上面形成限定柵極區(qū)域的氧化物圖案110。柵極區(qū)域還被限定在形成于單元區(qū)域I與外圍區(qū)域II之間的有源區(qū)107的上部上面。使用氧化物圖案110作為掩模蝕刻單元區(qū)域I中的器件隔離結(jié)構(gòu)103、單元區(qū)域I中的第一有源區(qū)105以及第二有源區(qū)107，以在單元區(qū)域I的第一有源區(qū)105和器件隔離結(jié)構(gòu)103中形成第一凹陷部11 并在第二有源區(qū)107中形成第二凹陷部115b。借助于包括氧化物膜的器件隔離結(jié)構(gòu)103與包括硅材料的第一有源區(qū)105和第二有源區(qū)107之間的蝕刻選擇性差異，使第一凹陷部11 和第二凹陷部11 的深度不相同。參考圖4c，對(duì)單元區(qū)域I執(zhí)行柵極氧化工序以在第一凹陷部11 和第二有源區(qū) 107中的第二凹陷部11 上形成柵極氧化物膜。在包括凹陷部11 和11 在內(nèi)的氧化物圖案110上形成阻擋金屬層(未示出)。該阻擋金屬層(未示出)可以包括TiN膜并且可以具有在約50A至約70A范圍內(nèi)的厚度。在包括凹陷部11 和11 在內(nèi)的氧化物圖案 110的上部上面形成導(dǎo)電材料120。導(dǎo)電材料120可以由鎢、TiN膜或其組合形成。導(dǎo)電材料120可以包括鎢(W)，并借助于化學(xué)氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)法而形成為具有在約1400A至約1600A范圍內(nèi)的厚度。參考圖4d，執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical mechanical polishing,CMP)工序以使氧化物圖案110露出，從而將導(dǎo)電材料120平坦化。氧化物圖案110的上部可以借助于該 CMP工序來(lái)部分地移除。借助于回蝕工序進(jìn)一步蝕刻導(dǎo)電材料120，從而使導(dǎo)電材料120具有如下形狀即，從第一凹陷部11 和第二凹陷部11 的頂部移除了預(yù)定深度。導(dǎo)電材料 120的厚度在約600A至約800A的范圍內(nèi)并余留在第一凹陷部11 和第二凹陷部11 的底部。參考圖如和圖4f，在包括被導(dǎo)電材料120部分填充的第一凹陷部11 和第二凹陷部11 在內(nèi)的半導(dǎo)體基板110的上部上面沉積第一密封氮化物膜123，從而在單元區(qū)域 I中形成第一埋入型柵極12 并在第二有源區(qū)107中形成第二埋入型柵極125b。第二埋入型柵極12 是用作阻擋結(jié)構(gòu)的虛設(shè)柵極(dummy gate)以防止雜質(zhì)或不期望的粒子(例如，氧離子)從外圍區(qū)域II滲透至單元區(qū)域I中。第一密封氮化物膜123形成為填充第一凹陷部11 和第二凹陷部1Mb。第一密封氮化物膜123的厚度在約600A至約800A的范圍內(nèi)。形成于第二有源區(qū)107中的第二埋入型柵極12 可以形成為寬度與形成于單元區(qū)域I中的第一埋入型柵極12 的寬度大致相同。可以基于外圍區(qū)域II的工序裕量來(lái)調(diào)節(jié)該寬度。在第一密封氮化物膜123的上部上面形成限定位線觸點(diǎn)區(qū)域的掩模圖案(未示出)。該掩模圖案(未示出)可以由碳、氮氧化硅(SiON)膜或其組合來(lái)形成。使用該掩模圖案(未示出)來(lái)蝕刻第一密封氮化物膜123以形成位線觸點(diǎn)孔。還在此時(shí)移除該掩模圖案(未示出)。位線觸點(diǎn)孔形成為使位于在第一有源區(qū)105中形成的第一柵極12 的一側(cè)的半導(dǎo)體基板100露出。在包括位線觸點(diǎn)孔在內(nèi)的所得表面上形成諸如多晶硅層、金屬層或其組合等材料。執(zhí)行回蝕工序以形成將位線觸點(diǎn)孔填充的位線觸點(diǎn)插塞130。參考圖4g，在包括位線觸點(diǎn)插塞130在內(nèi)的第一密封氮化物膜123上沉積第二密封氮化物膜135。第二密封氮化物膜135沉積至在約100A至約300A范圍內(nèi)的厚度。參考圖4g，在第二密封氮化物膜135的上部上面形成將外圍區(qū)域II敞開的掩模圖案(未示出)。 使用該掩模圖案(未示出)將形成于外圍區(qū)域II中的氧化物圖案110、第一密封氮化物膜 123和第二密封氮化物膜135蝕刻去除。將外圍區(qū)域II敞開的該掩模圖案(未示出)形成為與形成于第二有源區(qū)107中的第二埋入型柵極12 的一部分重疊，從而不使第二埋入型柵極12 完全露出。執(zhí)行柵極氧化工序以在外圍區(qū)域II中的半導(dǎo)體基板100上形成柵極氧化物膜 140。執(zhí)行柵極氧化工序以在外圍區(qū)域II中形成第三柵極(未示出)。
如上所述，第二有源區(qū)107形成于單元區(qū)域I與外圍區(qū)域II之間。在有源區(qū)107 中形成第二埋入型柵極12 以使單元區(qū)域I與外圍區(qū)域II分隔開(參見圖4h中的“B”)。 在外圍區(qū)域II中形成柵極氧化物膜140的柵極氧化工序中，第二埋入型柵極12 防止氧離子滲透到單元區(qū)域I中從而防止將TiN膜氧化。形成該TiN膜作為在單元區(qū)域I中形成的第一埋入型柵極12 的阻擋金屬層(未示出)。也就是說(shuō)，基板100上從外圍區(qū)域II進(jìn)入單元區(qū)域I的氧化路徑被有源區(qū)107和第二埋入型柵極12 阻擋，從而防止單元區(qū)域I 的性能劣化。圖fe至圖證是示出沿著圖3中的線a-a’截取的剖視圖，示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的剖視圖。參考圖5a，蝕刻單元區(qū)域I和外圍區(qū)域II中的半導(dǎo)體基板100以形成用于器件隔離的溝槽，該溝槽限定單元區(qū)域I中的第一有源區(qū)105、單元區(qū)域I與外圍區(qū)域II之間的第二有源區(qū)107、以及外圍區(qū)域II中的第三有源區(qū)105。在用氧化物膜填充溝槽(未示出)之后，執(zhí)行平坦化工序以形成器件隔離結(jié)構(gòu)103。在單元區(qū)域I與外圍區(qū)域II的分界處形成用于使單元區(qū)域I與外圍區(qū)域II分隔開的第二有源區(qū)107。參考圖恥，在包括器件隔離結(jié)構(gòu)130在內(nèi)的半導(dǎo)體基板100的上部上面形成限定柵極區(qū)域的氧化物圖案110。柵極區(qū)域被限定在單元區(qū)域I中而不是限定在第二有源區(qū)107 或外圍區(qū)域II中。使用氧化物圖案Iio作為掩模蝕刻單元區(qū)域I中的器件隔離結(jié)構(gòu)103 和有源區(qū)105以形成第一凹陷部115。參考圖5c，對(duì)單元區(qū)域I執(zhí)行柵極氧化工序以在第一凹陷部115中形成柵極氧化物膜(未示出)。在包括凹陷部115在內(nèi)的氧化物圖案110的表面上形成阻擋金屬層(未示出)。該阻擋金屬層(未示出)可以由TiN膜形成并且具有在約50A至約70A的范圍內(nèi)的厚度。在包括第一凹陷部115在內(nèi)的氧化物圖案110上形成導(dǎo)電材料120。導(dǎo)電材料120 可以選自鎢、TiN膜及其組合。例如，導(dǎo)電材料120可以由鎢形成，并借助于CVD法而形成為具有在約1400A至約1600A范圍內(nèi)的厚度。在執(zhí)行CMP工序以使氧化物圖案110露出之后，借助于回蝕工序進(jìn)一步蝕刻導(dǎo)電材料120從而使導(dǎo)電材料填充第一凹陷部115的下部。導(dǎo)電材料余留為從第一凹陷部115 的下部開始具有在約600人至約800A范圍內(nèi)的厚度。參考圖5d，在包括第一凹陷部115在內(nèi)的半導(dǎo)體基板100的上部上面形成第一密封氮化物膜123。第一密封氮化物膜123形成為填充第一凹陷部115的上部以形成埋入型柵極125。第一密封氮化物膜123具有在約600A至約800A范圍內(nèi)的厚度。參考圖5e，在第一密封氮化物膜123的上部上面形成限定位線觸點(diǎn)區(qū)域的掩模圖案(未示出)。該掩模圖案(未示出)可以由碳、SiON膜或其組合形成。蝕刻第一密封氮化物膜123以在第一有源區(qū)105中形成第一位線觸點(diǎn)孔127a，然后移除掩模圖案(未示出)。位線觸點(diǎn)孔127a形成為使位于第一有源區(qū)105中的柵極125 的一側(cè)的半導(dǎo)體基板100露出。還在形成于單元區(qū)域I與外圍區(qū)域II之間的第二有源區(qū) 107中形成第二位線觸點(diǎn)孔127b。參考圖5f，在包括第一位線觸點(diǎn)孔127a和第二位線觸點(diǎn)孔127b在內(nèi)的第一密封氮化物膜123的上部上面形成諸如多晶硅層、金屬層及其組合等層。執(zhí)行回蝕工序以形成第一位線觸點(diǎn)插塞130a和第二位線觸點(diǎn)插塞130b。形成于第二有源區(qū)107中的第二位線觸點(diǎn)插塞130b的寬度可以形成為與形成于單元區(qū)域I的第一有源區(qū)105中的第一位線觸點(diǎn)插塞130a的寬度相同。然而，可以基于相鄰?fù)鈬鷧^(qū)域II的工序裕量來(lái)調(diào)節(jié)該寬度。形成于第二有源區(qū)107中的第二位線觸點(diǎn)插塞130b阻擋在后續(xù)氧化工序中氧從外圍區(qū)域II 滲透入單元區(qū)域I所經(jīng)由的路徑。在本實(shí)施例中，第二位線觸點(diǎn)插塞130b是用作防止氧離子或粒子從外圍區(qū)域II遷移到單元區(qū)域I中的阻擋結(jié)構(gòu)的虛設(shè)位線觸點(diǎn)插塞。參考圖5g 和圖5h，在包括第一位線觸點(diǎn)插塞130a和第二位線觸點(diǎn)插塞130b在內(nèi)的第一密封氮化物膜123的上部上面沉積第二密封氮化物膜135。在第二密封氮化物膜135的上部上面形成將外圍區(qū)域II敞開的掩模圖案(未示出)。使用該掩模圖案(未示出)作為阻擋物將外圍區(qū)域II中的氧化物圖案110、第一密封氮化物膜123和第二密封氮化物膜135圖案化。在外圍區(qū)域II敞開的該掩模圖案(未示出)形成為與形成于保護(hù)環(huán)有源區(qū)107上的位線觸點(diǎn)插塞130b的一部分重疊，從而不將形成于保護(hù)環(huán)有源區(qū)107上的位線觸點(diǎn)插塞130b露出。然而，可以使位線觸點(diǎn)插塞130b的一部分露出而不將整個(gè)位線觸點(diǎn)插塞130b露出。執(zhí)行柵極氧化工序以在單元區(qū)域I的第二密封氮化物膜135上以及外圍區(qū)域II 的半導(dǎo)體基板100的表面上形成柵極氧化物膜140。執(zhí)行柵極氧化工序以形成外圍區(qū)域II 中的柵極。第二有源區(qū)107形成于單元區(qū)域I與外圍區(qū)域II之間。第二位線觸點(diǎn)插塞130b 形成于第二有源區(qū)107(參見圖證中的“C”)中。在用于在外圍區(qū)域II中形成柵極氧化物膜140的柵極氧化工序中，從外圍區(qū)域II進(jìn)入單元區(qū)域I的氧化路徑被阻擋，從而可以保護(hù)用作阻擋金屬層(未示出)的TiN膜(該阻擋金屬層形成單元區(qū)域I中的埋入型柵極 125)不會(huì)受到不期望的氧化作用。也就是說(shuō)，半導(dǎo)體基板100的下部中的氧化路徑被第二有源區(qū)107阻擋，并且半導(dǎo)體基板100的上部中的氧化路徑被第二位線觸點(diǎn)插塞130b阻擋。 如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件及其制造方法可以防止形成于單元區(qū)域中的埋入型柵極的氧化，還防止由埋入型柵極的氧化造成的GOI失敗和USD失敗從而改善半導(dǎo)體器件的良率。此外，可以保證單元區(qū)域中的埋入型柵極與外圍區(qū)域中的柵極之間具有足夠的距離。本發(fā)明的上述實(shí)施例是示例性的而非限制性的。各種替代及等同的方式都是可行的。本發(fā)明并不限于本文所述沉積、蝕刻、拋光和圖案化步驟的類型。本發(fā)明也不限于任何特定類型的半導(dǎo)體器件。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以用于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器件(DRAM)或非易失性存儲(chǔ)器件。對(duì)本發(fā)明內(nèi)容所作的其它增加、刪減或修改是顯而易見的并且落入所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。本申請(qǐng)要求2010年4月22日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No. 10-2010-0037524的優(yōu)先權(quán)，上述韓國(guó)專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)應(yīng)用并入本文。
權(quán)利要求
1.一種包括單元區(qū)域和外圍區(qū)域的半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括保護(hù)環(huán)區(qū)域，所述保護(hù)環(huán)區(qū)域設(shè)置在所述單元區(qū)域與所述外圍區(qū)域之間，并且所述保護(hù)環(huán)區(qū)域具有阻擋結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中， 所述阻擋結(jié)構(gòu)具有埋入型柵極的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述阻擋結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在限定于所述保護(hù)環(huán)區(qū)域中的溝槽內(nèi)的導(dǎo)電材料和絕緣膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其中， 所述導(dǎo)電材料包括鎢、氮化鈦膜及其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其中， 所述絕緣膜包括氮化物膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述絕緣膜形成在所述保護(hù)環(huán)區(qū)域和所述單元區(qū)域的上部上面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述阻擋結(jié)構(gòu)是形成于所述保護(hù)環(huán)區(qū)域上的插塞。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述插塞的尺寸與形成于所述單元區(qū)域中的位線觸點(diǎn)插塞的尺寸大致相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述插塞包括選自如下群組中的一者，所述群組包括多晶硅層、金屬層及其組合。
10.一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的制造方法，包括提供如下基板，所述基板具有單元區(qū)域、保護(hù)環(huán)區(qū)域和外圍區(qū)域，所述保護(hù)環(huán)區(qū)域設(shè)置在所述單元區(qū)域與所述外圍區(qū)域之間；蝕刻所述保護(hù)環(huán)區(qū)域中的凹陷部以形成凹陷部； 將導(dǎo)電材料填充到所述凹陷部中；以及在所述凹陷部?jī)?nèi)的所述導(dǎo)電材料上沉積絕緣膜以在所述保護(hù)環(huán)區(qū)域中形成阻擋結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述導(dǎo)電材料包括選自如下群組中的一者，所述群組包括鎢、氮化鈦膜及其組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中， 所述絕緣膜包括氮化物膜，并且當(dāng)所述絕緣膜被沉積在所述凹陷部中時(shí)所述絕緣膜被沉積在所述外圍區(qū)域和所述保護(hù)環(huán)區(qū)域上，所述方法還包括利用僅使所述外圍區(qū)域露出的掩模移除所述絕緣膜的將所述外圍區(qū)域覆蓋的部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述阻擋結(jié)構(gòu)與所述單元區(qū)域中的柵極同時(shí)形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中， 所述保護(hù)環(huán)區(qū)域圍繞所述單元區(qū)域的周圍。
15.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括在單元區(qū)域與外圍區(qū)域之間形成保護(hù)環(huán)區(qū)域； 在所述單元區(qū)域、所述保護(hù)環(huán)區(qū)域和所述外圍區(qū)域上沉積絕緣膜；蝕刻所述絕緣膜以形成使所述保護(hù)環(huán)區(qū)域的一部分露出的觸點(diǎn)孔； 在所述觸點(diǎn)孔內(nèi)沉積導(dǎo)電材料以形成觸點(diǎn)插塞；以及移除覆蓋所述外圍區(qū)域的所述絕緣膜以將所述外圍區(qū)域敞開，其中，所述觸點(diǎn)插塞是在所述單元區(qū)域中形成位線觸點(diǎn)插塞的同時(shí)形成的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述觸點(diǎn)插塞是虛設(shè)觸點(diǎn)插塞并且被構(gòu)造成浮體。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中， 所述絕緣膜包括氮化物膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述導(dǎo)電材料包括選自如下群組中的一者，所述群組包括多晶硅層、金屬層及其組合。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述觸點(diǎn)插塞構(gòu)造成防止氧粒子遷移到所述單元區(qū)域中。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中， 在形成埋入型柵極時(shí)沉積所述絕緣膜。
全文摘要
本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。該半導(dǎo)體器件包括單元區(qū)域和外圍區(qū)域，所述半導(dǎo)體器件還包括保護(hù)環(huán)區(qū)域，其設(shè)置在所述單元區(qū)域與所述外圍區(qū)域之間，并且所述保護(hù)環(huán)區(qū)域具有阻擋結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H01L21/02GK102237393SQ20101025974
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者李東根, 金成賢 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司