[发明专利]制造具有球形凹陷栅极的半导体器件的方法

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

在衬底中形成多个球形凹陷；

在包括所述球形凹陷的所述衬底上形成栅极绝缘层；

在所述相应球形凹陷的球图案的侧壁上形成图案化的第一导电层；

在所述栅极绝缘层上形成图案化的第二导电层同时填充所述球形凹陷。

2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述图案化的第一导电层包括：

在所述栅极绝缘层上形成第一导电层；以及

对所述第一导电层实施回蚀刻过程直至暴露所述栅极绝缘层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述图案化的第一和第二导电层均包括基于多晶硅的材料。

4.根据权利要求2所述的方法，其中对所述第一导电层实施回蚀刻过程包括使用包括溴化氢(HBr)、氯(Cl₂)和氧(O₂)的混合气体。

5.根据权利要求4所述的方法，其中对所述第一导电层实施回蚀刻过程包括使用约10mTorr～约70mTorr的压力以及约100W～约400W的偏压功率。

6.根据权利要求3所述的方法，其中形成所述图案化的第一导电层包括使用单一型沉积设备。

7.根据权利要求3所述的方法，其中形成所述图案化的第二导电层包括使用炉型沉积设备。

8.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

在衬底中形成多个球形凹陷；

在所述衬底和所述球形凹陷上形成栅极绝缘层；

在所述栅极绝缘层上形成第一导电层；

对所述第一导电层实施回蚀刻过程直至暴露所述栅极绝缘层；

在所述第一导电层和所述暴露的栅极绝缘层上形成第二导电层；

在所述第二多晶硅层上形成栅极硬掩模图案；以及

蚀刻所述第二多晶硅层以获得图案化的第二多晶硅层。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在衬底中形成所述球形凹陷包括：

蚀刻所述衬底的有源区的预定部分以形成具有垂直剖面的颈图案；以及

在所述颈图案的侧壁上形成用于间隔的绝缘层。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括利用所述绝缘层作为阻挡层各相同性地蚀刻所述颈图案下的衬底，以形成具有球形剖面的球图案，其中所述球形凹陷包括所述颈图案和所述球图案。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述栅极绝缘层包括基于氧化物的层。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一导电层和所述第二导电层形成栅极电极。

13.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一导电层和所述第二导电层包括基于多晶硅的材料。

14.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述第一导电层包括使用单一型沉积设备。

15.根据权利要求10所述的方法，其中进行对所述第一导电层实施的回蚀刻过程，使得所述第一导电层存在于所述球图案的侧壁上和所述球形凹陷具有基本垂直的剖面。

16.根据权利要求8所述的方法，其中对所述第一导电层实施回蚀刻过程包括使用包含溴化氢(HBr)、氯(Cl₂)和氧(O₂)的混合气体、约10mTorr～约70mTorr的压力以及约100W～约400W的偏压功率。

17.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述第二导电层包括使用炉型沉积设备。

18.根据权利要求8所述的方法，其中所述栅极硬掩模图案和所述图案化的第二导电层形成栅极图案。

19.根据权利要求8所述的方法，还包括在所述图案化的第二导电层和所述栅极硬掩模图案之间形成金属层和金属硅化物层中的一种。