專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體裝置和包括該半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
示例實(shí)施例涉及半導(dǎo)體裝置和包括所述半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體設(shè)備。其它 的示例實(shí)施例涉及具有設(shè)置在主體(body)區(qū)域的兩側(cè)上的柵極圖案的半導(dǎo)體 裝置和包括所述半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體設(shè)備。
背景技術(shù)：
通常，使用不包括電容器且利用一個(gè)晶體管實(shí)現(xiàn)的一晶體管(1-T)動(dòng)態(tài)隨 機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)。可以通過(guò)執(zhí)行簡(jiǎn)單的制造操作來(lái)制造l-TDRAM。 l-T DRAM可以具有增力口的感測(cè)余量(sensing margin)。
圖1是作為對(duì)比示例提供的傳統(tǒng)的一晶體管(1-T)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (DRAM)的正視圖。圖2是圖1中示出的傳統(tǒng)的l-TDRAM的電路圖。
參照?qǐng)D1和圖2，傳統(tǒng)的l-TDRAM可建構(gòu)為雙極結(jié)晶體管(BJT)結(jié)構(gòu)。 然而，例如，傳統(tǒng)的l-T DRAM可以具有金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管結(jié) 構(gòu)。因此，在傳統(tǒng)的l-T DRAM中，柵極圖案WL 130可以設(shè)置在包括雜質(zhì) 涂敷區(qū)域140和150的主體區(qū)域上。絕緣區(qū)域120a和120b可以分別位于基 底區(qū)域110上以及雜質(zhì)涂敷區(qū)域140和150的側(cè)部上。柵極圖案WL 130與 雜質(zhì)涂敷區(qū)域140和150之間的距離基本上可以很小，使得雜質(zhì)涂敷區(qū)域140 和150均緊密地靠近柵極圖案WL 130。這樣，會(huì)出現(xiàn)帶對(duì)帶隧穿(BTBT)現(xiàn) 象。在傳統(tǒng)的l-TDRAM中，由于反復(fù)的讀取操作或增加的保持時(shí)間，因此 會(huì)使數(shù)據(jù)損壞。

發(fā)明內(nèi)容
示例實(shí)施例涉及半導(dǎo)體裝置和包括所述半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體設(shè)備。其它 的示例實(shí)施例涉及具有設(shè)置在主體區(qū)域的兩側(cè)上的柵極圖案的半導(dǎo)體裝置和包括所述半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體設(shè)備。
示例實(shí)施例提供半導(dǎo)體裝置和包括所述半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體設(shè)備，所述 半導(dǎo)體裝置包括柵極圖案，所述柵極圖案設(shè)置在主體區(qū)域的兩側(cè)上并且不與 摻雜區(qū)域疊置。
根據(jù)示例實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置包括主體 區(qū)域，設(shè)置在半導(dǎo)體基底上；至少兩個(gè)柵極圖案，設(shè)置在半導(dǎo)體基底上并在 主體區(qū)域的兩個(gè)側(cè)部上；第一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域，設(shè)置在主體區(qū)域的 上表面上。
柵極圖案可以與第 一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域分開(kāi)期望的距離或分開(kāi)大 于期望的距離的距離。柵極圖案可以設(shè)置為沿與第一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū) 域垂直的方向，使得柵極圖案不與第 一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域疊置。
第 一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域可以分別連接到源極線(xiàn)和位線(xiàn)。第 一摻雜 區(qū)域和第二摻雜區(qū)域可以分別連接到位線(xiàn)和源極線(xiàn)。
所述半導(dǎo)體裝置可以為雙極結(jié)晶體管(BJT)。如果所述半導(dǎo)體裝置為雙極 結(jié)晶體管(BJT)，則柵極圖案可以為BJT的基區(qū)。第一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū) 域可以分別為BJT的發(fā)射區(qū)和源區(qū)。第一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域可以分別 為BJT的源區(qū)和發(fā)射區(qū)。


通過(guò)下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，將更清楚地理解示例實(shí)施例。圖l至圖 20表示出這里描述的非限制性示例實(shí)施例。
圖1是作為對(duì)比示例提供的傳統(tǒng)的一晶體管(1-T)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (DRAM)的正視圖2是圖1中示出的傳統(tǒng)的l-T DRAM的電路圖3是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置300的正視圖4是根據(jù)示例實(shí)施例的圖3中示出的半導(dǎo)體裝置300的電路圖5是示出圖1中示出的傳統(tǒng)的l-TDRAM和根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體 裝置中位線(xiàn)電流根據(jù)讀取操作的次數(shù)的曲線(xiàn)圖6是示出圖1中示出的傳統(tǒng)的l-TDRAM和根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體 裝置中位線(xiàn)電流根據(jù)保持時(shí)間的曲線(xiàn)圖；圖7是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的陣列30的正視圖； 圖8是根據(jù)示例實(shí)施例的圖7中示出的半導(dǎo)體裝置的陣列30的電路圖； 圖9是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的陣列的電路圖； 圖10至圖13是用于描述根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的編入(program) 和讀取操作的示圖14A至圖14F是用于描述根據(jù)示例實(shí)施例的制造半導(dǎo)體裝置400的方 法的示圖15是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的陣列50的正視圖； 圖16A至圖16F是用于描述根據(jù)示例實(shí)施例的制造半導(dǎo)體裝置600的方 法的示圖17是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的陣列70的正視圖； 圖18A至圖18I是用于描述根據(jù)示例實(shí)施例的制造半導(dǎo)體裝置800的方 法的示圖19是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置900的透視圖； 圖20是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的陣列的電路圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照示出了一些示例實(shí)施例的附圖來(lái)更充分地描述各種示例實(shí) 施例。在附圖中，為了清晰起見(jiàn)，可夸大層和區(qū)域的厚度。
這里公開(kāi)了詳細(xì)的示意性實(shí)施例。然而，這里公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能的 細(xì)節(jié)對(duì)于描述示例實(shí)施例的意圖僅僅是代表性的。然而，本發(fā)明可以以許多 替換性的形式來(lái)實(shí)施，并不應(yīng)被解釋為僅限于這里闡述的示例實(shí)施例。
因此，盡管示例實(shí)施例能進(jìn)行各種修改及變形，但是附圖中示例性地示 出了示例實(shí)施例的實(shí)施例，并將在這里對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，應(yīng)該理解 的是，沒(méi)有意圖將示例實(shí)施例限制為公開(kāi)的具體形式，相反，示例實(shí)施例旨 在覆蓋落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有的修改、等同物和替換物。在對(duì)附圖的整 個(gè)描述中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。
應(yīng)該理解的是，當(dāng)元件被稱(chēng)為"連接"或"結(jié)合"到另一元件時(shí)，它可 以直接連接或結(jié)合到另一元件，或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)元件被稱(chēng) 為"直接連接"或"直接結(jié)合"到另一元件時(shí)，不存在中間元件。用于描述元件之間的關(guān)系的其它詞(例如，"在......之間"與"直接在......之間"，"相
鄰"與"直接相鄰"等)應(yīng)該按相同的方式解釋。
這里使用的術(shù)語(yǔ)僅出于描述特定實(shí)施例的目的，而不意在限制示例實(shí)施 例。如這里使用的，除非上下分另外清楚地指出，否則單數(shù)形式也意在包括 復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)該理解的是，當(dāng)在此使用術(shù)語(yǔ)"包含"和/或"包括"時(shí)，表 示存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或添加 一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。
應(yīng)該理解的是，盡管在這里可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述不同 的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部 分并不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)的限制。這些術(shù)語(yǔ)僅是用來(lái)將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、 層或部分與另一個(gè)區(qū)域、層或部分區(qū)分開(kāi)來(lái)。因此，在不脫離示例實(shí)施例的 范圍的情況下，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可被稱(chēng)為第二 元件、組件、區(qū)域、層或部分。
為了方便描述，在這里可使用如"在……之下"、"在……下方"、"下面 的"、"在......上方"、"上面的"等的空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)來(lái)描述如圖中所示的一個(gè)
元件或特征與其它元件或特征的之間關(guān)系。應(yīng)該理解的是，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)意 在包含除了在附圖中描述的方位之外的裝置在使用或操作中的不同方位。例 如，如果在附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則描述為"在"其它元件或特征"之下" 或"下方"的元件隨后將被定位為"在"其它元件或特征"上方"。因此，例 如，術(shù)語(yǔ)"在......下方"可包括"在……上方"和"在……下方"兩種方位。
所述裝置可被另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或者以它方位觀(guān)看或參考)，并應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地 解釋這里使用的空間相對(duì)描述符。
在此參照作為理想實(shí)施例(或中間結(jié)構(gòu))的示意性示出的剖一見(jiàn)圖來(lái)描述示 例實(shí)施例。這樣，預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)例如由制造技術(shù)和/或公差引起的示出的形狀變 化。因此，示例實(shí)施例不應(yīng)該被解釋為局限于在此示出的區(qū)域的具體形狀， 而應(yīng)該包括可例如由制造導(dǎo)致的形狀偏差。例如，示出為矩形的注入?yún)^(qū)域在 其邊緣可具有倒圓或曲線(xiàn)的特征和/或梯度(例如注入濃度的梯度)，而不是從 注入?yún)^(qū)域到非注入?yún)^(qū)域的突然變化。同樣地，通過(guò)注入形成的掩埋區(qū)域可導(dǎo) 致在掩埋區(qū)域和通過(guò)其可發(fā)生注入的表面之間的區(qū)域中出現(xiàn)一定程度的注 入。因此，在圖中示出的區(qū)域?qū)嶋H上是示意性的，它們的形狀并不必然示出 裝置的區(qū)域的實(shí)際形狀，也不限制本發(fā)明的范圍。還應(yīng)該注意的是，在一些可選實(shí)施方式中，標(biāo)注的功能/動(dòng)作可以不按附 圖中標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，根據(jù)涉及的功能動(dòng)作，連續(xù)示出的兩張附圖實(shí) 際上可以基本同時(shí)地執(zhí)行，或者有時(shí)可以按相反的順序執(zhí)行。
為了更具體地描述示例實(shí)施例，將參照附圖詳細(xì)地描述各種方面。然而， 本發(fā)明不限于描述的示例實(shí)施例。
示例實(shí)施例涉及半導(dǎo)體裝置和包括所述半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體設(shè)備。其它 的示例實(shí)施例涉及具有設(shè)置在主體區(qū)域的兩側(cè)上的柵極圖案的半導(dǎo)體裝置和 包括所述半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體設(shè)備。
圖3是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置300的正視圖。
參照?qǐng)D3，半導(dǎo)體裝置300可以包括基底區(qū)域310、主體區(qū)域370、柵極 圖案330a和330b、第一摻雜區(qū)域340和/或第二摻雜區(qū)域350。
主體區(qū)域370可以設(shè)置在基底區(qū)域310上。柵極圖案330a和330b可以 設(shè)置在基底區(qū)域310上。柵極圖案330a和330b可以分別位于主體區(qū)域370 的相對(duì)的側(cè)部上。第一摻雜區(qū)域340和第二摻雜區(qū)域350可以設(shè)置在主體區(qū) 域370的上表面上。
在半導(dǎo)體裝置300中，通過(guò)在主體區(qū)域370的相對(duì)側(cè)部上設(shè)置柵極圖案 330a和330b，可以增加?xùn)艠O圖案330a和330b與第一摻雜區(qū)域340和第二摻 雜區(qū)域350之間的距離。這樣，可以降低在根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中 出現(xiàn)BTBT現(xiàn)象的可能性(或防止在根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中出現(xiàn) BTBT現(xiàn)象)。
在半導(dǎo)體裝置300中，沿與第一摻雜區(qū)域340和第二摻雜區(qū)域350的上 表面垂直的方向，柵極圖案330a和330b可以與第一摻雜區(qū)域340和第二摻 雜區(qū)域350分開(kāi)期望的距離d,或分開(kāi)大于所述期望的距離的距離。這樣，柵 極圖案330a和330b不會(huì)與第一摻雜區(qū)域340和第二摻雜區(qū)域350疊置。這 樣，BTBT現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性降低。
柵極圖案330a和330b可以沿與主體區(qū)域370的寬度垂直的第一方向延 伸。主體區(qū)域370的寬表面(或?qū)挾?可以沿與第一方向(或柵極圖案330a和 330b延伸的方向)垂直的第二方向延伸。
第 一摻雜區(qū)域340和第二摻雜區(qū)域350可以形成在主體區(qū)域370的上表 面上(或從主體區(qū)域370的上表面突出)。第一摻雜區(qū)域340和第二摻雜區(qū)域 350可以彼此分開(kāi)期望的距離d2。絕緣區(qū)域可以設(shè)置在第一摻雜區(qū)域340和第二摻雜區(qū)域350之間。絕緣 區(qū)域可以為阻擋氧化物區(qū)域380。阻擋氧化物區(qū)域380可以由包含氧化物的 材料形成。絕緣區(qū)域可以由所屬領(lǐng)域中公知的任何絕緣材料形成。
下文中，假設(shè)半導(dǎo)體裝置包括氧化物絕緣區(qū)域。然而，示例實(shí)施例不限 于此。例如，氧化物絕緣區(qū)域可以為由所屬領(lǐng)域中公知的任何絕緣材料形成 的絕緣區(qū)域。
半導(dǎo)體裝置300可以包括柵極絕緣區(qū)域320a和320b。柵極絕緣區(qū)域320a 可以設(shè)置在柵極圖案330a和主體區(qū)域370之間。柵極絕緣區(qū)域320b可以設(shè) 置在柵極圖案330b和主體區(qū)域370之間。柵極絕緣區(qū)域320a和320b使柵極 圖案330a和330b分別與主體區(qū)域370絕緣。
半導(dǎo)體裝置可以包括形成在基底區(qū)域310上的埋氧(BOX, buried oxide) 區(qū)域(未示出)。BOX區(qū)域可以通過(guò)在從體(bulk)基底獲得的基底區(qū)域310上形 成氧化物區(qū)域來(lái)形成。絕緣體上硅(SOI)基底的絕緣區(qū)域可以被用作BOX區(qū) 域。
圖4是圖3中示出的半導(dǎo)體裝置300的電路圖。將結(jié)合圖3來(lái)描述圖4。 參照?qǐng)D4，在半導(dǎo)體裝置300中，第一摻雜區(qū)域340和第二摻雜區(qū)域350
可以分別連接到源極線(xiàn)SL和位線(xiàn)BL。在其它的示例實(shí)施例中，第 一摻雜區(qū)
域340和第二纟參雜區(qū)域350可以分別連接到位線(xiàn)BL和源才及線(xiàn)SL。
半導(dǎo)體裝置300可以用作雙極結(jié)晶體管(BJT)。柵極圖案330a和330b可
以為BJT的基區(qū)。第一摻雜區(qū)域340和第二摻雜區(qū)域350可以分別為BJT的
發(fā)射區(qū)或源區(qū)。
圖5是示出圖1中示出的傳統(tǒng)的l-TDRAM和根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體 裝置中位線(xiàn)電流根據(jù)讀取操作的次數(shù)的曲線(xiàn)圖。
參照?qǐng)D5,在傳統(tǒng)的l-T DRAM中，如果重復(fù)讀取操作十次或更多次， 則數(shù)據(jù)狀態(tài)"0"與數(shù)據(jù)狀態(tài)'T'區(qū)分不開(kāi)。在根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝 置中，雖然重復(fù)讀取操作一百次，但是數(shù)據(jù)狀態(tài)"0"與數(shù)據(jù)狀態(tài)'T，清楚 地分開(kāi)。
圖6是示出圖1中示出的傳統(tǒng)的l-TDRAM和根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體 裝置中位線(xiàn)電流根據(jù)保持時(shí)間的曲線(xiàn)圖。
參照?qǐng)D6，在傳統(tǒng)的l-T DRAM中，如果保持時(shí)間為10ms或更長(zhǎng)，則 數(shù)據(jù)狀態(tài)"0"與數(shù)據(jù)狀態(tài)'T，區(qū)分不開(kāi)。在根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中，雖然保持時(shí)間為1S，但是數(shù)據(jù)狀態(tài)"0"與數(shù)據(jù)狀態(tài)'T，清楚地分開(kāi)。 根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置可以按陣列布置。
圖7是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的陣列30的正視圖。圖7中示出的 半導(dǎo)體裝置與圖3中示出的半導(dǎo)體裝置300類(lèi)似。因此，為了方便說(shuō)明，對(duì) 于類(lèi)似的元件將在圖7中使用圖3中使用的相同標(biāo)號(hào)。
參照?qǐng)D7， BOX區(qū)域315可以形成在半導(dǎo)體基底310上，多個(gè)主體區(qū)域 370a、 370b以及多個(gè)柵極圖案WLl 330a和WL2 330b可以設(shè)置在BOX區(qū)域 315上。為了便于說(shuō)明，將代表性地描述主體區(qū)域370a和370b以及柵極圖案 WLl和WL2。主體區(qū)域370a和370b可以按陣列設(shè)置在半導(dǎo)體基底310上。 柵極圖案WL2可以設(shè)置在主體區(qū)域370a和370b之間。柵極圖案WL2可以 被主體區(qū)域370a和370b共享。主體區(qū)域370a以及柵極圖案WLl和WL2可
以用作半導(dǎo)體裝置。
如上面參照?qǐng)D3所述，棚-極圖案WLl和WL2不與形成在主體區(qū)域370 上的第 一摻雜區(qū)域340和第二摻雜區(qū)域350疊置。
因?yàn)閳D7是陣列的正視圖，所以?xún)H示出了半導(dǎo)體裝置的第一行。然而，
另外的半導(dǎo)體裝置可以設(shè)置在第一行后方。
圖8是根據(jù)示例實(shí)施例的按圖7中示出的陣列30布置的半導(dǎo)體裝置的電路圖。
圖8示出連接到位線(xiàn)BL和字線(xiàn)WLl 330a和WL2 330b的多個(gè)半導(dǎo)體裝置。
圖9是根據(jù)示例實(shí)施例的圖7中示出的半導(dǎo)體裝置的電路圖。 圖9示出連接到多條位線(xiàn)BL1、 BL2和BL3、多條源極線(xiàn)SL1、 SL2、 SL3和SL4以及多條字線(xiàn)WL1、 WL2、 WL3、 WL4和WL5的多個(gè)半導(dǎo)體裝置。
在圖8和圖9中，重復(fù)了與圖4中示出的電路圖類(lèi)似的電路圖。因此， 為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，將省略對(duì)此的詳細(xì)描述。
圖10和圖11是用于描述在根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中編入和校驗(yàn) 數(shù)據(jù)"1"的方法的示圖。
參照?qǐng)D10,標(biāo)記為"情況l"的半導(dǎo)體裝置為將被編入數(shù)據(jù)'T，的目標(biāo) 半導(dǎo)體裝置?？梢詫?1 .OV施加到連接到目標(biāo)半導(dǎo)體裝置的字線(xiàn)WL5和WL6, 并可以將-2.0V施加到其它的字線(xiàn)WL1至WL4和WL7。可以將O.OV施加到連接到目標(biāo)半導(dǎo)體裝置的位線(xiàn)BL2,并可以將+2.5V施加到位線(xiàn)BL1?？梢?將+2.5V施加到源極線(xiàn)SL1至SL6。
標(biāo)記為"情況2"、"情況3"、"情況4"和"情況5"的其它半導(dǎo)體裝置 連接到位線(xiàn)BL2或字線(xiàn)WL5和WL6,其中，位線(xiàn)BL2或字線(xiàn)WL5和WL6 連接到目標(biāo)半導(dǎo)體裝置。
參照?qǐng)D11，在第一個(gè)曲線(xiàn)圖中，數(shù)據(jù)'T'被編入目標(biāo)半導(dǎo)體裝置中， 并從目標(biāo)半導(dǎo)體裝置讀出。在第二個(gè)曲線(xiàn)圖至第五個(gè)曲線(xiàn)圖中，數(shù)據(jù)'T'沒(méi)
有被編入到標(biāo)記為情況2至情況5的其它的半導(dǎo)體裝置中。
圖12和圖13是用于描述在根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置中編入和校驗(yàn) 數(shù)據(jù)"0"的方法的示圖。
參照?qǐng)D12,標(biāo)記為"情況l"的半導(dǎo)體裝置可以為將被編入數(shù)據(jù)"0"的 目標(biāo)半導(dǎo)體裝置。可以將+0.5V施加到連接到目標(biāo)半導(dǎo)體裝置的字線(xiàn)WL5和 WL6,并可以將-2.0V施加到字線(xiàn)WL1至WL4和WL7。可以將-0.5V施加到 連接到目標(biāo)半導(dǎo)體裝置的位線(xiàn)BL2,并可以將+0.5V施加到位線(xiàn)BL1?？梢?將O.OV施加到連接到目標(biāo)半導(dǎo)體裝置的源極線(xiàn)SL5,并可以將+0.5V施加到 源極線(xiàn)SL1至SL4和SL6。
標(biāo)記為"情況2"、"情況3"、"情況4"和"情況5"的其它半導(dǎo)體裝置 連接到位線(xiàn)BL2或字線(xiàn)WL5和WL6，其中，位線(xiàn)BL2或字線(xiàn)WL5和WL6 連接到目標(biāo)半導(dǎo)體裝置。
參照?qǐng)D13，在第一個(gè)曲線(xiàn)圖中，數(shù)據(jù)"0"被編入目標(biāo)半導(dǎo)體裝置中， 并從目標(biāo)半導(dǎo)體裝置讀出。在第二個(gè)曲線(xiàn)圖至第五個(gè)曲線(xiàn)圖中，數(shù)據(jù)"0"沒(méi) 有被編入到標(biāo)記為情況2至情況5的其它的半導(dǎo)體裝置中。
圖10和圖12的電壓電平是示例性的電壓電平，也可以施加不同的電壓電平。
圖14A至圖14F是用于描述根據(jù)示例實(shí)施例的制造半導(dǎo)體裝置400的方 法的示圖。
參照?qǐng)D14A，可以在基底區(qū)域1410上形成BOX區(qū)域1415?？梢栽贐OX 區(qū)域1415上形成主體區(qū)域1470?？梢杂审w硅基底獲得基底區(qū)域1410。
在其它的示例實(shí)施例中，可以在絕緣體上硅(SOI)基底上形成主體區(qū)域 1470?？梢酝ㄟ^(guò)在硅基底上形成絕緣體區(qū)域來(lái)獲得SOI基底。如果在SOI基 底上形成主體區(qū)域1470，則可以省略形成BOX區(qū)域1415的步驟。參照?qǐng)D14B,可以在主體區(qū)域1470的上表面的中間區(qū)域中形成阻擋氧化 物區(qū)域1480?？梢酝ㄟ^(guò)蝕刻主體區(qū)域1470的上表面的中間區(qū)域并利用氧化 物填充蝕刻的中間區(qū)域來(lái)形成阻擋氧化物區(qū)域1480?？梢栽谖g刻的中間區(qū)域 中填充其它的絕緣材料。
參照?qǐng)D14C，可以將主體區(qū)域1470的期望寬度的兩側(cè)圖案化，從而暴露 BOX區(qū)域1415的上部和外部。
參照?qǐng)D14D,可以在BOX區(qū)域1415的暴露的部分上形成柵極氧化物區(qū) 域1420a和1420b以及柵極圖案1430a和1430b。沿從基底區(qū)域1410垂直延 伸的方向，柵極氧化物區(qū)域1420a和1420b以及柵極圖案1430a和1430b的 長(zhǎng)度l,可以比主體區(qū)域1470的長(zhǎng)度12短期望的距離d"或大于期望的距離的 3巨離)。
參照?qǐng)D14E，可以在柵極氧化物區(qū)域1420a和1420b以及柵極圖案1430a 和1430b上形成第 一氧化物區(qū)域1490a和1490b?？梢砸耘c主體區(qū)域1470的 上部的高度相同的高度來(lái)設(shè)置第一氧化物區(qū)域14卯a(chǎn)和1490b的上部。
參照?qǐng)D14F，可在主體區(qū)域1470的上部中形成第一摻雜區(qū)域1440和第 二摻雜區(qū)域1450?？梢酝ㄟ^(guò)阻擋氧化物區(qū)域1480將第一4參雜區(qū)域1440和第 二摻雜區(qū)域1450彼此分開(kāi)。
可以在主體區(qū)域1470的上部中將第一摻雜區(qū)域1440和第二摻雜區(qū)域 1450形成為期望的深度。沿與柵極圖案1430a和1430b的上表面垂直的方向， 第一摻雜區(qū)域1440和第二摻雜區(qū)域1450可以與柵極圖案1430a和1430b分 開(kāi)期望的距離山(或大于期望的距離的距離)。第一摻雜區(qū)域1440和第二摻雜 區(qū)域1450不會(huì)與柵極圖案1430a和1430b疊置。
在圖14A至圖14F中，半導(dǎo)體裝置400包括BOX區(qū)域1415。然而，圖 14A至圖14F中示出的方法可以被用于制造圖3中示出的不包括BOX區(qū)域的 半導(dǎo)體裝置300?？赏ㄟ^(guò)從圖14A至圖14F中示出的方法中省略形成BOX區(qū) 域1415的步驟來(lái)制造圖3中示出的半導(dǎo)體裝置300對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是 明顯的。因此，將省略對(duì)此的詳細(xì)描述。
圖15是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的陣列50的正視圖。與圖14A至 圖14F中示出的半導(dǎo)體裝置400類(lèi)似地制造圖15中示出的半導(dǎo)體裝置。
參照?qǐng)D15,多個(gè)主體區(qū)域1570以及多個(gè)柵極圖案1530a和1530b可以 設(shè)置在半導(dǎo)體基底1510上。為了便于說(shuō)明，將代表性地描述主體區(qū)域1570以及柵極圖案1530a和1530b。主體區(qū)域1570可以按矩陣50設(shè)置在半導(dǎo)體基 底1510上。柵極圖案1530a和1530b中的每個(gè)可以設(shè)置在兩個(gè)主體區(qū)域之間。 柵極圖案1530a和1530b中的每個(gè)可以被兩個(gè)(相鄰的)主體區(qū)域1570共享。 每個(gè)主體區(qū)域1570以及柵極圖案1530a和1530b可以用作半導(dǎo)體裝置。
在圖15中，BOX區(qū)域1515、柵極氧化物區(qū)域1520a和1520b、第一氧 化物區(qū)域15卯a(chǎn)和1590b、阻擋氧化物區(qū)域1580以及第一^參雜區(qū)域1540和第 二摻雜區(qū)域1550分別與圖14A至圖14F中示出的BOX區(qū)域1415、柵極氧化 物區(qū)域1420a和1420b、第一氧化物區(qū)域1490a和1490b、阻擋氧化物區(qū)域1480 以及第一摻雜區(qū)域1440和第二摻雜區(qū)域1450對(duì)應(yīng)。因此，將省略對(duì)它們的 詳細(xì)的描述。
圖16A至圖16F是用于描述根據(jù)示例實(shí)施例的制造半導(dǎo)體裝置600的方 法的示圖。
圖16A和圖16B分別與圖14A和圖14B對(duì)應(yīng)，因此，將省略對(duì)它們的 i羊細(xì)4苗述。
參照?qǐng)D16C,可以將主體1670的期望厚度的兩側(cè)圖案化，從而暴露BOX 區(qū)域1615的上部和外部?？梢栽贐OX區(qū)域1615的暴露的部分上形成第二氧 化物區(qū)域1695a和1695b。
參照?qǐng)D16D,可以在第二氧化物區(qū)域1695a和1695b上形成沖冊(cè)極氧化物 區(qū)域1620a和1620b以及柵極圖案1630a和1630b。
參照?qǐng)D16E，可以在柵極氧化物區(qū)域1620a和1620b以及柵極圖案1630a 和1630b上形成第一氧化物區(qū)域1690a和16卯b?？梢砸耘c主體區(qū)域1670的 上部的高度相同的高度來(lái)設(shè)置第一氧化物區(qū)域1690a和1690b的上部。
在圖14E中，在BOX區(qū)域1415上形成柵極圖案1430a和1430b。在圖 16E中，在BOX區(qū)域1615上形成第二氧化物區(qū)域1695a和1695b。在第二氧 化物區(qū)域1695a和1695b上形成柵極圖案1630a和1630b。
參照?qǐng)D16F,可以在主體區(qū)域1670的上部中形成第一摻雜區(qū)域1640和 第二摻雜區(qū)域1650。
圖16A至圖16F中示出的方法可以被用于制造圖3中示出的不包括BOX 區(qū)域的半導(dǎo)體裝置300。
圖17是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的陣列70的正視圖。與圖16A至 圖16F中示出的半導(dǎo)體裝置600類(lèi)似地制造圖17中示出的半導(dǎo)體裝置。因此，圖16A至圖16F以及圖17中使用的相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。
除了在第二氧化物區(qū)域1795a和1795b上形成柵極圖案1730a和1730b 之外，圖17中示出的陣列70與圖15中示出的陣列50類(lèi)似。因此，將省略 對(duì)此的詳細(xì)描述。
圖18A至圖181是用于描述根據(jù)示例實(shí)施例的制造半導(dǎo)體裝置800的方 法的示圖。
參照?qǐng)D18A至圖18E，在基底區(qū)域1810上形成主體線(xiàn)圖案1870。通過(guò) 利用選擇性蝕刻方法將主體區(qū)域1871與基底區(qū)域1810分開(kāi)。
參照?qǐng)D18A,可以通過(guò)蝕刻體基底1805的上表面的中間區(qū)域并利用氧化 物填充蝕刻的中間區(qū)域來(lái)形成阻擋氧化物區(qū)域1880?？梢栽谖g刻的中間區(qū)域 中填充所屬領(lǐng)域中公知的任何絕緣材料。
參照?qǐng)D18B,可以通過(guò)沿長(zhǎng)軸方向蝕刻圖18A中示出的體基底1805的 兩側(cè)來(lái)形成沿長(zhǎng)軸方向延伸的主體線(xiàn)圖案1870?？梢酝ㄟ^(guò)利用氧化物填充主 體線(xiàn)圖案1870的兩側(cè)來(lái)形成柵極氧化物區(qū)域1820a和1820b。體基底1805 的未蝕刻的區(qū)域被稱(chēng)為基底區(qū)域1810。
參照?qǐng)D18C,可以沿短軸方向?qū)⒅黧w線(xiàn)圖案1870和阻擋氧化物區(qū)域1880 圖案化?？梢酝ㄟ^(guò)沿與圖18B中示出的主體線(xiàn)圖案1870的延伸方向垂直的方 向蝕刻主體線(xiàn)圖案1870和阻擋氧化物區(qū)域1880來(lái)形成多個(gè)主體圖案1870a、 1870b和1870c。不蝕刻?hào)艠O氧化物區(qū)域1820a和1820b。
可以在柵極氧化物區(qū)域1820a和1820b以及主體線(xiàn)圖案1870的沒(méi)有被圖 案化的部分上覆蓋掩模1890?？梢詫](méi)有覆蓋掩模18卯的部分圖案化。參 照?qǐng)D18D，可以遮掩圖案化的部分的內(nèi)表面1892和底表面(未示出)?？梢匀?除底部表面的遮掩。
參照?qǐng)D18E，可以通過(guò)去除了遮掩的底表面選擇性地蝕刻主體圖案 1870a、 1870b和1870c的下部。在圖18E中，可以在選4奪性地蝕刻主體圖案 1870a、 1870b和1870c的下部之后暴露空閑空間1875。
標(biāo)號(hào)1870指示在與基底區(qū)域1810分開(kāi)之前的主體線(xiàn)圖案，而標(biāo)號(hào)1871 指示主體區(qū)域，即，作為在與基底區(qū)域1810分開(kāi)之后的主體線(xiàn)圖案1870。
參照18F,可以利用氧化物填充基底區(qū)域1810與主體線(xiàn)圖案1870a、 1870b 和1870c之間的空間1875。
參照?qǐng)D18G、圖18H和圖181，蝕刻形成在主體區(qū)域1871的兩側(cè)上的柵極氧化物區(qū)域1820a和1820b的上部?？梢栽跂艠O氧化物區(qū)域1820a和1820b 蝕刻的上部上形成字線(xiàn)圖案1830a和1830b?？梢栽谧志€(xiàn)圖案1830a和1830b 上形成氧化物區(qū)域1822a和1822b。
圖19是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置卯0的透視圖。
參照?qǐng)D3,柵極圖案330a和330b沿與主體區(qū)域370的寬表面(或?qū)挾? 垂直的方向延伸。參照?qǐng)D19,柵極圖案1930a、 1930b和1930c沿與主體區(qū)域 1970a和1970b中的每個(gè)主體區(qū)域的寬表面(或?qū)挾?平行的方向延伸。
在半導(dǎo)體裝置卯0中，位線(xiàn)BL和源極線(xiàn)SL形成在摻雜區(qū)域1940a、 1940b、 1950a和1950b上。位線(xiàn)BL和源極線(xiàn)SL可以形成為沿與柵極圖案 1930a、 1930b和1930c以及主體區(qū)域1970a和1970b中的每個(gè)主體區(qū)域的寬 表面(或?qū)挾?垂直的方向。
圖20是根據(jù)示例實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置的陣列的電路圖。圖20中示出的 半導(dǎo)體裝置與圖19中示出的半導(dǎo)體裝置900類(lèi)似。
參照?qǐng)D20,可以交替地i殳置位線(xiàn)BL1和BL2以及源才及線(xiàn)SL1和SL2。 如上面參照?qǐng)D7和圖15所述，字線(xiàn)WL1至WL5被半導(dǎo)體裝置共享。
前述是示例實(shí)施例的示例，而不被解釋為示例實(shí)施例的限制。雖然已經(jīng) 描述的一些示例實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該容易理解，在本質(zhì)上不脫 離新穎性的教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)的情況下，可以在示例實(shí)施例中做出許多修改。因此， 所有這樣的修改意在被包括在如權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此， 應(yīng)該理解的是，前述是各種示例實(shí)施例的示例，而不被解釋為限制于公開(kāi)的 特定實(shí)施例，對(duì)于公開(kāi)的實(shí)施例的修改以及其它的實(shí)施例意在被包括在權(quán)利 要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種半導(dǎo)體裝置，包括主體區(qū)域，在半導(dǎo)體基底上方；至少兩個(gè)柵極圖案，在半導(dǎo)體基底上，所述至少兩個(gè)柵極圖案在主體區(qū)域的相對(duì)的側(cè)部上；第一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域，均在主體區(qū)域的上表面上。
2、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述至少兩個(gè)柵極圖案與第 一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域分開(kāi)期望的距離或分開(kāi)大于期望的距離的距離， 從而沿與第 一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域的上表面垂直的方向，所述至少兩個(gè) 柵極圖案不與第一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域疊置。
3、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，還包括在第一摻雜區(qū)域和第二摻雜 區(qū)域之間的阻擋絕緣區(qū)域，第 一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域從主體區(qū)域的上表 面突出，第 一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域彼此分開(kāi)期望的距離。
4、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，多個(gè)半導(dǎo)體裝置包括在半導(dǎo) 體設(shè)備中，所述至少兩個(gè)柵極圖案均被所述半導(dǎo)體設(shè)備中的相鄰的半導(dǎo)體裝 置共享。
5、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，第一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū) 域分別連接到源極線(xiàn)和位線(xiàn)，或者分別連接到位線(xiàn)和源極線(xiàn)。
6、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述半導(dǎo)體裝置為雙極結(jié)晶 體管，所述至少兩個(gè)柵極圖案為雙極結(jié)晶體管的基區(qū)，第 一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域分別為雙極結(jié)晶體管的發(fā)射區(qū)和源區(qū)，或 者分別為雙極結(jié)晶體管的源區(qū)和發(fā)射區(qū)。
7、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，還包括至少兩個(gè)柵極絕緣區(qū)域，所 述至少兩個(gè)柵極絕緣區(qū)域中的每個(gè)在主體區(qū)域和所述至少兩個(gè)柵極圖案中的 一個(gè)之間。
8、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，還包括在半導(dǎo)體基底和主體區(qū)域之 間的埋氧絕緣區(qū)域。
9、 如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置，還包括多個(gè)第一絕緣區(qū)域，所述多 個(gè)第一絕緣區(qū)域中一個(gè)與所述至少兩個(gè)柵極圖案中的一個(gè)對(duì)應(yīng)，并在所述對(duì) 應(yīng)的柵極圖案上，所述至少兩個(gè)柵極圖案在埋氧絕緣區(qū)域上。
10、 如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體裝置，還包括 多個(gè)第一絕緣區(qū)域，在埋氧絕緣區(qū)域上；多個(gè)第二絕緣區(qū)域，在所述多個(gè)第一絕緣區(qū)域上，所述至少兩個(gè)柵極圖 案設(shè)置在所述多個(gè)第 一絕緣區(qū)域和所述多個(gè)第二絕緣區(qū)域之間。
11、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述至少兩個(gè)柵極圖案沿 與主體區(qū)域的寬度垂直的方向延伸。
12、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述至少兩個(gè)柵極圖案沿 與主體區(qū)域的寬度平行的方向延伸。
13、 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，主體區(qū)域是與半導(dǎo)體基底 分開(kāi)的浮置主體區(qū)域，主體區(qū)域和半導(dǎo)體基底由具有相同特性的材料形成。
14、 如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體裝置，還包括在主體區(qū)域和半導(dǎo)體基底 之間的絕緣區(qū)域，從而主體區(qū)域與半導(dǎo)體基底分開(kāi)。
15、 一種半導(dǎo)體設(shè)備，包括多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其中，在所述多個(gè)半導(dǎo)體裝置 中的每個(gè)中，沿與第一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域的上表面垂直的方向，所述 至少兩個(gè)柵極圖案不與第一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域疊置。
16、 如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中，在每個(gè)半導(dǎo)體裝置中的所 述至少兩個(gè)柵極圖案沿與主體區(qū)域的寬度平行的方向延伸。
17、 如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體設(shè)備，還包括在第一摻雜區(qū)域和第二摻 雜區(qū)域之間的阻擋絕緣區(qū)域，第一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域從每個(gè)主體區(qū)域 的上表面突出，并彼此分開(kāi)期望的距離。
18、 如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中，所述多個(gè)半導(dǎo)體裝置中的 每個(gè)中的所述至少兩個(gè)柵極圖案中的每個(gè)由與該柵極圖案相鄰的兩個(gè)主體區(qū) 域共享。
19、 如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中，第一摻雜區(qū)域和第二摻雜 區(qū)域分別連接到源極線(xiàn)和位線(xiàn)，或者分別連接到位線(xiàn)和源極線(xiàn)。
20、 如權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中，位線(xiàn)和源極線(xiàn)沿與主體區(qū) 域的寬度垂直的方向延伸，位線(xiàn)和源極線(xiàn)在主體區(qū)域上。
21、 如權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其中，半導(dǎo)體設(shè)備為雙極結(jié)晶體 管，在每個(gè)半導(dǎo)體裝置中的所述至少兩個(gè)柵極圖案用作雙極結(jié)晶體管的基區(qū)，第 一摻雜區(qū)域和第二摻雜區(qū)域分別為雙極結(jié)晶體管的發(fā)射區(qū)和源區(qū)，或者分別為雙極結(jié)晶體管的源區(qū)和發(fā)射區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明提供半導(dǎo)體裝置和包括該半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體設(shè)備。半導(dǎo)體裝置包括設(shè)置在半導(dǎo)體基底上的主體區(qū)域、設(shè)置在半導(dǎo)體基底上和主體區(qū)域的相對(duì)的側(cè)部上的柵極圖案以及設(shè)置在主體區(qū)域的上表面上的第一和第二摻雜區(qū)域。柵極圖案可以與第一和第二摻雜區(qū)域分開(kāi)期望的距離或分開(kāi)大于期望的距離的距離，從而沿與第一和第二摻雜區(qū)域垂直的方向，柵極圖案不與第一和第二摻雜區(qū)域疊置。
文檔編號(hào)H01L29/73GK101521228SQ20091000143
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者樸允童, 李太熙, 車(chē)大吉, 金元住 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社