[发明专利]半导体结构形成

说明书

描述了涉及半导体结构形成的系统、设备和方法。实例设备包含在半导体衬底材料中形成的第一沟槽和第二沟槽，其中所述第一沟槽和所述第二沟槽邻近且由所述半导体衬底材料隔开。所述设备包含：在所述第一沟槽中形成到第一高度的金属材料，所述第一高度相对于所述半导体衬底材料小于在所述第二沟槽中形成的所述金属材料的第二高度：以及在所述第一沟槽中的所述金属材料上方形成到第一深度的多晶硅材料，所述第一深度相对于所述半导体衬底材料大于在所述第二沟槽中的所述金属材料上方形成的所述多晶硅材料的第二深度。在所述第一沟槽中形成的所述多晶硅材料的较大的第一深度减少了经由所述第一沟槽中的所述金属材料的电荷转移。

技术领域

本公开总体上涉及半导体装置和方法，且更具体地涉及半导体结构形成。

背景技术

存储装置通常提供为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路。存在许多不同类型的存储器，包含随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、铁电随机存取存储器(FeRAM)、磁随机存取存储器(MRAM)、电阻随机存取存储器(ReRAM)和闪存(例如，NAND、NOR等)等等。一些类型的存储装置可以是非易失性存储器(例如，ReRAM、NAND)，且可以用于需要高存储器密度、高可靠性及低功率消耗的广泛的电子应用。易失性存储单元(例如，DRAM单元)需要功率来保持其存储的数据状态(例如，经由刷新过程来补偿电荷损失)，这与非易失性存储单元(例如，快闪存储单元)相反，非易失性存储单元在没有功率的情况下保持其存储的状态。然而，诸如DRAM单元之类的各种易失性存储单元可以比诸如快闪存储单元之类的各种非易失性存储单元更快地被操作(例如，编程、读取、擦除等)。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种半导体设备，其包括：在半导体衬底材料中形成的第一沟槽和第二沟槽，其中第一沟槽和第二沟槽邻近且被半导体衬底材料隔开；在第一沟槽中形成到第一高度的金属材料，所述第一高度相对于半导体衬底材料小于在第二沟槽中形成的金属材料的第二高度；以及在第一沟槽中的金属材料上方形成到第一深度的多晶硅材料，第一深度相对于半导体衬底材料大于在第二沟槽中的金属材料上形成的多晶硅材料的第二深度；其中在第一沟槽中形成的多晶硅材料的较大的第一深度减少了经由第一沟槽中的金属材料的电荷转移。

本公开的另一方面涉及一种用于半导体结构形成的方法，其包括：在半导体衬底材料中将第一沟槽的一部分形成到第一深度，其中第一沟槽的所述部分被设计成作为隔离沟槽的通过存取线；在半导体衬底材料中将第二沟槽的第二深度的邻近部分形成到第二深度，其中第一深度大于第二深度，且第二沟槽的所述部分被设计成作为存储单元的存取装置的有源存取线的栅极；形成金属材料，以在第一沟槽中具有第一高度且在第二沟槽中具有第二高度，第一高度和第二高度各自符合相应的第一深度和相应的第二深度的差值；在金属材料上方形成多晶硅材料，以符合相应的第一深度和第二深度的差值，使得第一沟槽中的多晶硅材料具有大于第二沟槽中的多晶硅材料的第四深度的第三深度；以及响应于第一沟槽中多晶硅材料的较大的第三深度，影响电子移动的功函数，以减少经由第一沟槽中的金属材料从存储单元的存储节点的电荷转移。

本公开的又一方面涉及一种用于半导体结构形成的方法，包括：在半导体衬底材料中将沟槽的第一部分形成到第一深度；在半导体衬底材料中将沟槽的邻近第二部分形成到第二深度，其中第一深度大于第二深度；形成第一金属材料，以在沟槽的第一部分中具有第一高度且在沟槽的第二部分中具有第二高度，第一高度和第二高度各自符合相应的第一深度和相应的第二深度的差值；在第一金属材料上方形成多晶硅材料，以符合相应的第一深度和第二深度的差值，使得沟槽的第一部分中的多晶硅材料具有大于沟槽的第二部分中的多晶硅材料的第四深度的第三深度；在沟槽的第一部分和第二部分中的多晶硅材料的凹陷中形成第二金属材料，其中凹陷的底部符合沟槽的第一部分中的第三深度和沟槽的第二部分中的第四深度，且将第二金属材料与第一金属材料隔开；以及响应于功函数基本上等于多晶硅材料的功函数且电阻率低于多晶硅材料的电阻率的第二金属材料，减小沿着沟槽的相应的第一部分和相应的第二部分的长度的电阻。

附图说明