[发明专利]具有掩埋栅极结构的半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

衬底；

第一掺杂区和第二掺杂区，二者被形成为被所述衬底中的沟槽彼此间隔开；

栅极电介质层，在所述沟槽之上；

掩埋栅极，在所述栅极电介质层之上；

沟道，沿着所述沟槽的轮廓在所述第一掺杂区与第二掺杂区之间；

第一偶极子感应部分，嵌入在所述掩埋栅极与所述沟道之间的栅极电介质层中；和

第二偶极子感应部分，嵌入在所述掩埋栅极与所述第一掺杂区和第二掺杂区之间的栅极电介质层中。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一偶极子感应部分直接接触所述掩埋栅极的下部。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二偶极子感应部分直接接触所述掩埋栅极的上部。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一偶极子感应部分包含增大所述掩埋栅极的功函数的第一化学物质。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述第一化学物质包括钛、铪、钽、铝、锆或它们的组合。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅极电介质层包含氧化硅，并且所述第一偶极子感应部分包含具有比所述氧化硅高的氧原子面密度的材料。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一偶极子感应部分包含扩散有钛的氧化硅(扩散有Ti的SiO₂)、扩散有铪的氧化硅(扩散有Hf的SiO₂)、扩散有钽的氧化硅(扩散有Ta的SiO₂)、扩散有铝的氧化硅(扩散有Al的SiO₂)或扩散有锆的氧化硅(扩散有Zr的SiO₂)。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二偶极子感应部分包含减小所述掩埋栅极的功函数的第二化学物质。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述第二化学物质包括镧、钡、镥、锶或它们的组合。

10.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅极电介质层包含氧化硅，并且所述第二偶极子感应部包含氧原子的面密度比所述氧化硅低的材料。

11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二偶极子感应部分包含扩散有镧的氧化硅(扩散有La的SiO₂)、扩散有钡的氧化硅(扩散有Ba的SiO₂)、扩散有镥的氧化硅(扩散有Lu的SiO₂)或扩散有锶的氧化硅(扩散有Sr的SiO₂)。

12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述掩埋栅极包括下掩埋部分和在所述下掩埋部分上的上掩埋部分，所述下掩埋部分直接接触所述第一偶极子感应部分，并且所述上掩埋部分直接接触所述第二偶极子感应部分。

13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中，所述下掩埋部分包括第一阻挡层与第一栅电极的层叠，并且所述上掩埋部分包括第二阻挡层与第二栅电极的层叠。

14.根据权利要求13所述的半导体器件，其中，所述第一阻挡层和所述第二阻挡层包含金属氮化物，并且所述第一栅电极和所述第二栅电极包含金属。

15.根据权利要求13所述的半导体器件，其中，所述第一阻挡层和所述第二阻挡层包含金属氮化物，所述第一栅电极包含低电阻金属，并且所述第二栅电极包含具有低功函数的材料。

16.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，所述具有低功函数的材料包括掺杂有N型杂质的多晶硅。