专利名称：凹陷沟道晶体管装置、包括其的显示设备及其制造方法
技术领域：
本发明构思的示例实施例涉及半导体装置，更具体地讲，涉及具有凹陷栅极结构 的凹陷沟道晶体管(RCT)装置、制造RCT装置的方法以及包括RCT装置的显示设备。
背景技术：
随着半导体装置集成度的增加，半导体装置的图案间距会迅速地减小。具体地讲， 随着晶体管尺寸的减小，晶体管沟道长度会减小，且会出现短沟道效应。因此，为了在不减 小沟道长度的情况下减小晶体管尺寸，已引入了具有凹陷沟道结构的晶体管(RCT)。在RCT中，栅极绝缘层可以设置在形成栅极电极的栅极多晶硅(GPOLY)与源极/ 漏极区域之间。当高电场施加到漏极时，会产生不期望的栅极致漏极泄漏(GIDL)电流。为 了克服该问题，可以增加栅极绝缘层的厚度，和/或可以减小源极/漏极的密度。然而，在 这种情况下，RCT的制造工艺会变复杂，和/或装置的电流驱动能力会劣化。GIDL电流会在显示器驱动IC(DDI)中更频繁地产生，其中，高电压可以施加到 DDI，且DDI可包括具有相对宽的凹陷栅极的RCT。
发明内容
本发明构思的示例实施例提供凹陷沟道晶体管(RCT)装置、制造RCT装置的方法 以及包括RCT装置的显示设备，在该RCT装置中，减小和/或防止了栅极致漏极泄漏(GIDL) 电流。根据本发明构思的示例实施例，提供了一种凹陷沟道晶体管(RCT)装置，该装置 可以包括基底；第一沟槽，形成在第一基底中并具有第一宽度；第一栅极绝缘层，形成在 第一沟槽的内壁上；第一凹陷栅极，形成在第一栅极绝缘层上，并具有在第一凹陷栅极的上 表面的中心部分中的凹槽；源极和漏极，形成第一凹陷栅极两侧上的基底中。RCT装置还可以包括第二沟槽，第二沟槽具有使第二沟槽的内部部分通过硅间隙 填充工艺不被完全填充的宽度，且多晶硅可以以一定的高度形成，以免沿水平方向与源极 和漏极叠置。具体地讲，源极和漏极可以包括在上部中的高度掺杂的高密度掺杂区以及在 下部中的低掺杂的低密度掺杂区，且多晶硅层可以以一定的高度形成，以免沿着水平方向 与高密度掺杂区叠置。根据本发明构思的示例实施例，提供了一种凹陷沟道晶体管(RCT)装置，该装置 可以包括基底，包括第一沟槽；栅极绝缘层，在第一沟槽中的基底上；栅极，在栅极绝缘层 上；凹槽，在所述栅极的表面中；源极和漏极，在与所述栅极相邻的基底中。根据本发明构思的示例实施例，提供了一种显示设备，该显示设备可以包括液 晶显示面板，包括多条栅极线和多条数据线；栅极驱动器，用于驱动多条栅极线；源极驱动器，用于驱动多条数据线；存储器，用于存储数字视频数据并将数字视频数据提供给源极驱 动器。包括在栅极驱动器或源极驱动器中的晶体管可以由上述的RCT装置形成。RCT装置 也可以形成在存储器中。根据本发明构思的示例实施例，提供了一种制造凹陷沟道晶体管(RCT)装置的方 法。该方法可以包括以下步骤在基底上形成沟槽，该沟槽具有足够大的宽度，使得该沟槽 的内部部分没有使用多晶硅间隙填充工艺而被完全填充；在沟槽的内壁上和基底的上表面 上形成栅极绝缘层；通过使用多晶硅间隙填充在栅极绝缘层上形成覆盖沟槽的多晶硅层； 在多晶硅层上形成光致抗蚀剂(PR)，以填充沟槽的未被填充的部分；在保持沟槽下部的多 晶硅层的同时，通过使用回蚀刻工艺除去ra和多晶硅层来形成凹陷栅极；在沟槽两侧的基 底上形成源极或漏极。在除去光致抗蚀剂和多晶硅层的过程中，当I3R存留时，可以通过使用I3R剥去工艺 来除去存留的冊。因此，通过除去存留的PR，可以在凹陷栅极的上表面上的中心部分中形 成凹槽。形成I3R的步骤可包括涂覆PR(同时调整ra涂覆方案)以及回流PR。在形成ra 的步骤中，PR可以被旋涂，同时调整I3R涂覆方案，调整I3R涂覆方案的步骤可以包括调整I3R 的旋涂速度和调整PR的粘度。根据本发明构思的示例实施例，提供了一种制造凹陷沟道晶体管(RCT)的方法。 该方法可以包括在基底上形成第一沟槽；在第一沟槽的内表面上形成栅极绝缘层；在第 一沟槽中的栅极绝缘层上形成栅极层，形成栅极层使第一沟槽包括未被填满的内部部分； 通过从第一沟槽除去部分栅极层来形成凹陷栅极；形成与第一沟槽相邻的源极和漏极；
通过下面结合附图进行的扼要描述，本发明构思的示例实施例将被更清楚地理 解。图1至图4H表示这里所描述的非限制性的示例实施例。图1为示出根据本发明构思的示例实施例的凹陷沟道晶体管(RCT)装置的剖视 图；图2为示出根据本发明构思的示例实施例的RCT装置的剖视图；图3为示出根据本发明构思的示例实施例的包括RCT装置的显示设备的框图；图4A-图4H为示出根据本发明构思的示例实施例的制造图2的RCT装置的方法 的剖视图。应该注意的是，这些附图意在示出在特定示例实施例中使用的方法、结构和/或 材料的一般特性，并意在补充下面提供的文字描述。然而，这些附图并非按比例绘制，不会 精确地反应任意给出的实施例的精确结构或性能特性，且不应解释为限定或限制被示例实 施例包含的值和性质的范围。例如，为了清晰起见，可以减小或夸大分子、层、区域和/或结 构元件的相对厚度和位置。在各个附图中使用的相似或相同的标号意在表示存在相似或相 同的元件或特征。
具体实施例方式现在，将参照附图更充分地描述本发明构思的示例实施例，在附图中示出了示例 实施例。然而，本发明构思的示例实施例可以以多种不同形式实施，且不应解释为局限于这
5里提出的实施例；另外，提供这些实施例使本公开将是彻底和完全的，并将本发明构思的示 例实施例的构思充分地传达给本领域的普通技术人员。在附图中，为了清晰起见，夸大了层 和区域的厚度。在附图中，相同的标号代表相同的元件，因此，将省略它们的描述。应该理解，当元件被称作“连接到”或“结合到”另一个元件时，它可以直接连接或 结合到另一个元件，或可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接连接”到或“直接结合” 到另一个元件时，不存在中间元件。相同的标号始终代表相同的元件。这里使用的术语“和 /或”包括一个或多个相关所列项目的任意结合和全部结合。用来描述元件或层之间关系
的其他词语应以相同的方式来解释(例如，“在......之间”与“直接在......之间”、“相
邻”与“直接相邻”和“在......上”与“直接在......上”)。应该理解，虽然这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件、组件、区域、 层和/或部分，但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅仅 用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开。因此， 在不脱离本发明构思的示例实施例的教导的情况下，可以将下面讨论的第一元件、组件、区 域、层或部分称作第二元件、组件、区域、层或部分。为了便于描述，在这里可使用空间相对术语，如“在......之下”、“在......下
方”、“下面的”、“在......上方”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个元件或特征与
另一个元件或特征的关系。应该理解的是，空间相对术语意在包含除了在附图中描述的方 位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为“在” 其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”其它元件或特征“上方”。因
而，术语“在......下方”可包括“在......上方”和“在......下方”两种方位。所述装
置可被另外定位(旋转90度或者在其它方位)，因此相应地解释这里使用的空间相对描述 词。这里使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明构思的示例 实施例。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。 还应理解的是，如果这里使用术语“包含”和/或“包括”，则说明存在所述特征、整体、步骤、 操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、 组件和/或它们的组。在此参照作为理想实施例(和中间结构)的示意图的剖面图来描述本发明构思的 示例实施例。这样，预计会出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因 此，本发明构思的示例实施例不应该被解释为局限于在此示出的区域的具体形状，而将包 括例如由制造导致的形状偏差。例如，示出为矩形的注入区域将通常在其边缘具有倒圆或 弯曲的特征和/或具有注入浓度的梯度，而不是从注入区域到非注入区域的二元变化。同 样，通过注入形成的埋区会导致在埋区和通过其发生注入的表面之间的区域中的一些注 入。因此，在图中示出的区域本质上是示意性的，它们的形状并不意图示出装置的区域的实 际形状，也不意图限制本发明的范围。除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本 发明构思的示例实施例所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解 的是，除非这里明确定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与 相关领域的环境中它们的意思一致的意思，而将不以理想的或者过于正式的含义来解释它们。图1为示出根据本发明构思的示例实施例的凹陷沟道晶体管(RCT)装置的剖视 图。参照图1，RCT装置可以包括基底100中的装置隔离层120、在装置隔离层120之间的 凹陷栅极150a、部分地围绕凹陷栅极150a的栅极绝缘层140以及在凹陷栅极150a两侧上 的源极/漏极160。例如，基底100可以为半导体层(例如，体半导体基底、绝缘体上半导体 基底和/或外延层)。栅极绝缘层140可以在凹陷栅极150和源极/漏极160之间。源极 /漏极160可以包括高密度掺杂区域162和/或低密度掺杂区域164。高密度掺杂区域162 与低密度掺杂区域164相比可以为重掺杂。层间介电层(ILD) 180可以在凹陷栅极150a和 栅极绝缘层140上。覆盖绝缘层(未示出)可以在凹陷栅极150a的上表面上以及在凹陷 栅极150a与层间绝缘层之间。接触塞(未示出)可以穿过ILD 180和栅极绝缘层140，并 可以电连接到源极/漏极160。可以通过在基底100中形成沟槽Tl并利用多晶硅填充沟槽Tl的间隙来形成凹陷 栅极150a。根据示例实施例，沟槽Tl可以具有足够大的宽度，使得通过多晶硅间隙填充工 艺可以不完全填充沟槽Tl。因此，在多晶硅间隙填充之后，沟槽Tl的中心部分可以未被完 全填充且可留有凹坑(hollow)。当通过多晶硅间隙填充来填充沟槽Tl时，多晶硅可以与沟槽Tl的内壁共形。沟 槽Tl的宽度可以足够大，使沟槽Tl没有因多晶硅间隙填充工艺而被完全填充。可以通过 沟槽Tl的宽度W和多晶硅的厚度t来确定沟槽Tl的宽度。例如，当沟槽Tl的宽度W超 过多晶硅厚度t的两倍时，沟槽Tl可未被多晶硅间隙填充工艺完全填充(见图4C)。当沟 槽Tl的一部分未填充时，由于在回蚀刻(etch-back)之后多晶硅可没有留在沟槽的一部分 中，所以可以不执行用于除去多晶硅的回蚀刻工艺。当执行回蚀刻工艺时，沟槽Tl的中心 (其中，多晶硅的厚度小)可被暴露。当沟槽Tl未被完全填充时，可以不执行回蚀刻工艺。根据示例实施例，在基底上执行多晶硅填充工艺之后，可以在其上涂覆光致抗蚀 剂(PR)，并可执I3R回流工艺。利用I3R回流工艺可以使用I3R填充沟槽Tl的空的部分。可 以执行回蚀刻工艺来除去沟槽Tl的上部中的多晶硅。如果在回蚀刻工艺之后I3R留在沟槽 Tl中，则可以通过使用ra剥去工艺除去ra。也可以通过调整ra旋涂工艺中的涂覆方案 (recipe)(例如，通过调整旋涂速度或I3R粘度)来获得与通过I3R回流工艺获得的效果相同 的效果。也可以通过同时使用I3R回流工艺和调整ra涂覆方案来获得相同的效果；可以使 用I3R填充沟槽Tl的空的部分。在回蚀刻工艺之后，凹槽G可形成在剩余在凹陷栅极150a的上表面中的沟槽Tl 中的多晶硅中。凹陷栅极150a的上表面可以保持一定的高度，使凹陷栅极150a沿着水平方 向不与与其相邻的源极/漏极160叠置。S卩，凹陷栅极150a的顶表面的水平面比基底100 的顶表面低。凹陷栅极150a的上表面可以比源极/漏极160的下表面低。当源极/漏极160 包括高密度掺杂区162和低密度掺杂区164时，凹陷栅极150a的上表面可以保持一定的高 度，使得凹陷栅极150a不与高密度掺杂区162叠置。凹陷栅极150a的上表面可以与低密 度掺杂区164叠置。由于凹陷栅极150a的上表面可以不与源极/漏极160的高密度掺杂区162叠置， 所以可以减小和/或防止根据传统工艺的会因薄的栅极绝缘层而产生的GIDL电流。为了防止GIDL电流，可不需要在凹陷栅极与源极/漏极彼此叠置的部分中形成厚的栅极绝缘层， 且在沟槽的内表面上，栅极绝缘层的厚度可以是均勻的。在根据现有技术的RCT装置中，栅极绝缘层可以在栅极电极的多晶硅(例如， GP0LY)与源极/漏极之间。当高电场施加到漏极时，会产生GIDL电流。为了减小和/或防 止GIDL电流，可以增大栅极绝缘层的厚度和/或可以减小源极/漏极的密度。传统的RCT 装置的制造工艺会变复杂，和/或RCT装置的电流驱动能力会劣化。在DDI中会频繁地产 生GIDL电流的问题，其中，高电压可以施加到DDI，且DDI可以包括具有相对宽的凹陷栅极 的RCT。根据本发明构思的示例实施例的RCT装置，由于凹陷栅极150a的上表面可不与源 极/漏极160的高密度掺杂区162叠置，所以可以减小和/或防止在该RCT装置中的GIDL 电流。图2为示出根据本发明构思的示例实施例的RCT装置的剖视图。参照图2，图2的 RCT装置与图1的RCT装置相似，二者的不同之处在于，图2的RCT装置还可以包括凹陷栅 极150b。凹陷栅极150b的宽度可以比凹陷栅极150a的宽度小。包括凹陷栅极的多个RCT装置可以在基底100上。凹陷栅极可以分为两种类型的 凹陷栅极。第一种类型的凹陷栅极可以为在沟槽Tl中的凹陷栅极150a，沟槽Tl具有可未 被多晶硅间隙填充工艺完全填充的宽度。第二种类型的凹陷栅极可以为在沟槽T2中的凹 陷栅极150b，沟槽T2具有能够被多晶硅间隙填充工艺完全填充的宽度。当沟槽的宽度为0. 6 μ m或更大时，会难以通过使用间隙填充工艺完全填充沟槽。 为了完全填满沟槽，可以需要附加的光掩模工艺。可以将沟槽的宽度描述为0.6μπι以区分 凹陷栅极的类型，但描述不局限于此。根据示例实施例，可以根据沟槽是否被间隙填充工艺 完全填充来对凹陷栅极分类。当沟槽被多晶硅间隙填充工艺填埋时，多晶硅可以与沟槽的内壁共形。为了确定 沟槽的足够使沟槽可未被多晶硅完全填充的宽度，可以比较沟槽的宽度w与多晶硅的厚度 t。例如，当沟槽的宽度w超过多晶硅厚度t的两倍时，沟槽可以不被多晶硅完全填充(见 图 4C)。当只形成窄凹陷栅极150b时，可以使用间隙填充工艺使用多晶硅来填充窄沟槽 T2。可以通过使用回蚀刻工艺除去窄沟槽T2中的多晶硅来形成窄凹陷栅极150b，而无需 使用例如I3R回流工艺。当也形成根据示例实施例的宽凹陷栅极150a时，可以使用I3R回流 工艺，以利用I3R填充宽沟槽Tl的未填充的部分。可以通过使用回蚀刻工艺除去沟槽Tl和 T2中的多晶硅。可以将窄凹陷栅极150b的上表面保持在一定的高度处，使窄凹陷栅极150b沿着 水平方向不与源极/漏极160叠置(例如，窄凹陷栅极150b的顶表面可以在源极/漏极 160的底部区域之下)。当源极/漏极160包括高密度掺杂区162和低密度掺杂区164时， 窄凹陷栅极150b的上表面可以在一定高度处形成，在该高度处，窄凹陷栅极150b沿水平方 向不与高密度掺杂区162叠置。宽凹陷栅极150a可以构成包括在DDI中的源极驱动器和/或栅极驱动器的驱动 晶体管，和/或在逻辑电路中的晶体管。高电压可以施加到驱动晶体管；例如，大约8V-12V 的电压可以施加到驱动晶体管。根据示例实施例，凹陷栅极150a不与高密度的源极/漏极 160叠置，并可以减小和/或防止GIDL电流。例如，窄凹陷栅极150b可以应用到形成在存储单元区域中的晶体管。窄凹陷栅极150b沿水平方向可以不与高密度的高密度源极/漏 极160叠置。可以减小和/或防止存储单元区域中的GIDL电流。虽然将驱动晶体管和/或单元区域晶体管描述为可以应用宽凹陷栅极和窄凹陷 栅极的元件，但也可以将宽凹陷栅极和窄凹陷栅极应用到其他类型的晶体管。对于包括宽 凹陷栅极和窄凹陷栅极的半导体装置，可以执行I3R回流工艺和回蚀刻工艺来形成凹陷栅 极，使得凹陷栅极沿着水平方向不与源极/漏极区域叠置，从而减小和/或防止GIDL电流。图3为示出根据本发明构思的示例实施例的包括RCT装置的显示设备的框图。参 照图3，显示设备可以包括源极驱动器200、栅极驱动器300、存储器400、控制器500、显示 面板600和电源700。源极驱动器200可以接收来自控制器500的控制信号以响应水平同 步信号HSYNC，并逐行地将数据输出给显示面板600。栅极驱动器300可以接收来自控制器 500的控制信号以控制栅极线，并将由源极驱动器200输出的数据顺序地输出给显示面板 600。显示面板600可以包括多条栅极线和多条数据线以显示从源极驱动器200输入 的数据。存储器400可以存储数据(例如，数字视频数据)，并可以将该数据提供给源极驱 动器200。电源700可以向源极驱动器200、栅极驱动器300、存储器400、控制器500以及 显示面板600供电。控制器500可以接收垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC、数据 使能信号DE和/或时钟信号CLK，并可以将控制信号传输给源极驱动器200和栅极驱动器 300。如果存储器400未连接到源极驱动器200而直接连接到控制器500，则控制器500可 以将数据传输给源极驱动器200。根据本发明构思的示例实施例，源极驱动器200和栅极驱动器300可以分别包括 多个驱动晶体管，且驱动晶体管可以包括宽凹陷栅极。驱动晶体管可以具有宽凹陷栅极，宽 凹陷栅极通过使用I3R回流工艺和回蚀刻工艺而沿水平方向不与高密度源极/漏极区域叠 置，从而减小和/或防止GIDL电流。存储器400中可以包括多个晶体管，且晶体管可以包 括窄凹陷栅极。可以通过使用I3R回流工艺和回蚀刻工艺来形成窄凹陷栅极，以沿水平方向 不与高密度源极/漏极叠置。也可以减小和/或防止单元区域中的GIDL电流。例如，参照图1和图2所描述的，显示设备可以包括根据本发明构思示例实施例的 RCT0例如，根据本发明构思示例实施例的RCT装置可以应用到显示设备的源极驱动器和/ 或栅极驱动器，也可以应用到可以包括具有宽凹陷栅极的晶体管的任何其他装置。例如，其 他逻辑装置元件和/或电子装置和/或电气装置。图4A至图4H为示出根据本发明构思示例实施例的制造图2的RCT装置的方法的 剖视图。参照图4A，可以在基底100中形成沟槽Tl和T2，其中，可以在基底100中形成限 定有源区的多个装置隔离层120。图4A中右侧的沟槽Tl可以用于形成宽凹陷栅极，图4A 中左侧的沟槽T2可以用于形成窄凹陷栅极。沟槽Tl可以足够宽，使得沟槽Tl在多晶硅间 隙填充工艺期间可以不被完全地填充。沟槽T2可以足够窄，使得可以通过使用多晶硅间隙 填充工艺来填充沟槽T2。参照图4B，可以在其中形成有沟槽Tl和T2的基底100上形成栅极绝缘层140。 栅极绝缘层140也可形成在凹槽Tl和T2的内壁上。例如，栅极绝缘层140可以由氧化硅 层和/或高k介电材料形成。参照图4C，可以在栅极绝缘层140上形成多晶硅层150。可 以使用多晶硅填充和/或部分地填充沟槽Tl和T2。该使用多晶硅填充沟槽Tl和T2的步骤可以称作多晶硅间隙填充工艺。如图4C中所示，左侧的沟槽T2可以被多晶硅完全填充。 右侧的沟槽Tl可以不被多晶硅完全填充，且在沟槽Tl中可以存在中空的中心部分H。沟 槽Tl的宽度w可以为多晶硅层150厚度t的两倍或超过多晶硅层150厚度t的两倍。由 于中心部分H为中空的，所以可以不执行用于除去沟槽Tl中的多晶硅的回蚀刻工艺。参照图4D，在多晶硅层150上涂覆I3R层170。可以通过调整I3R涂覆方案将I3R层 形成为期望的厚度。根据示例实施例，可在基底100上将ra层170形成为均勻的厚度。如 图4D中所示，凹槽Hl可以形成在沟槽Tl的未被多晶硅填充的部分中。I3R层170和多晶硅 层150的蚀刻选择比可以为大约1 0.5-2，使得在随后的回蚀刻工艺中以相似的蚀刻速度 将I3R层170和多晶硅层150除去。参照图4E，在涂覆ra层170之后，可以执行ra回流工艺以除去在沟槽Tl中形成 的凹槽HI。ra回流工艺可以指通过加热(例如，至大约ioo°c的温度层170来形成ra 层170a使冊流到凹槽Hl中(例如，填充凹槽Hl)的操作。如图4E中所示，沟槽Tl的凹 槽Hi可以被除去。可选择地，例如，可以在ra回流工艺之前通过调整ra涂覆方案而不形 成凹槽HI。例如，通过调整旋涂的速度和/或ra的粘度，可以使ra流到凹槽HI中，从而除 去凹槽HI。当通过调整ra涂覆方案来除去凹槽HI时，可以省略ra回流工艺。为了除去凹 槽hi，ra涂覆方案的调整和ra回流工艺都可以执行。根据示例实施例，可以通过调整ra涂覆方案、执行ra回流工艺和/或通过调整ra 涂覆方案和执行I3R回流工艺两者来填充沟槽Tl的凹槽HI。可以不执行ra掩模工艺以填 充沟槽τι的未填充的部分。参照图4F。可以在基底100上执行回蚀刻工艺。通过使用回蚀刻工艺可以除去 栅极绝缘层140上的大部分的多晶硅和ra。多晶硅和rai70b可以存留在沟槽τι和Τ2的 下部中。剩余在沟槽Tl和Τ2的下部中的多晶硅可以分别为凹陷栅极150a和150b。回蚀 刻工艺之后剩余的多晶硅(例如，凹陷栅极150a和150b)的上表面可以保持在一定的高度 处，在该高度处，凹陷栅极150a和150b不与源极/漏极区域160叠置，其中，源极/漏极区 域160可以分别形成在凹陷栅极150a和150b的两侧上。凹陷栅极150a和150b的上表面 可以比源极/漏极区域的下表面低。凹陷栅极150a和150b的上表面可以比源极/漏极区 域的高密度掺杂区域的下表面低。根据回蚀刻工艺的条件，凹陷栅极150a和150b的上表 面可以被平坦化(未示出)。参照图4G，可以通过使用I3R剥去工艺将剩余在宽凹陷栅极150a中的I3R 170b除 去。凹槽H2可以形成在宽凹陷栅极150a的中心部分中。凹陷栅极150a可以具有相对于 基底100的顶表面的变化的深度。如果在宽凹陷栅极150a中未存留PR，则可以省略I3R剥 去工艺。参照图4H，可以使用杂质对凹陷栅极150a和150b的两侧部分进行掺杂，以形成 源极/漏极区域160。源极/漏极160可以包括通过调整掺杂密度而得到的上部中的高密 度掺杂区162以及下部中的低密度掺杂区域164。根据示例实施例，凹陷栅极150a和150b 的上表面可以比高密度掺杂区域162的下表面低，使凹陷栅极150a和150b沿水平方向不 与高密度掺杂区域162叠置。可以在基底100上形成ILD 180。可以在沟槽Tl和T2中的凹陷栅极150a和150b 的上表面上形成覆盖绝缘层(未示出)，并可以在覆盖绝缘层上形成ILD 180。随后的工艺 可以与典型的RCT制造工艺中的随后的工艺相同，因此，将省略其详细描述。
虽然已经具体地示出和描述了本发明构思的示例实施例，但本领域的技术人员应 该理解，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以做形式和细节的改变。
权利要求
1.一种凹陷沟道晶体管装置，所述凹陷沟道晶体管装置包括 基底，包括第一沟槽；栅极绝缘层，在基底上并在第一沟槽中；第一栅极，在栅极绝缘层上，凹槽在第一栅极的表面中；源极和漏极，在基底中并与第一栅极相邻。
2.如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置，所述凹陷沟道晶体管装置还包括 第二沟槽，形成在基底的表面上，第二栅极，形成在第二沟槽中， 第一栅极和第二栅极包括栅极层， 栅极层至少与第一沟槽和第二沟槽共形，凹槽在第一沟槽中并在栅极层的在第一沟槽的侧壁上的相对的表面区域之间， 栅极层的在第二沟槽的侧壁上的相对表面区域的至少一部分接触。
3.如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置，其中，第一栅极包括栅极层，第一沟槽的 宽度大于栅极层厚度的两倍。
4.如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置，其中，第一栅极不与源极和漏极中的至 少一个叠置。
5.如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置，其中，源极和漏极中的至少一个包括高 密度掺杂区和低密度掺杂区，第一栅极不与高密度掺杂区叠置，且与低密度掺杂区域叠置。
6.如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置，其中，在第一沟槽中的栅极绝缘层的厚 度均勻。
7.如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置，所述凹陷沟道晶体管装置还包括在第一 栅极上的层间介电层。
8.—种显示设备，所述显示设备包括如权利要求1所述的凹陷沟道晶体管装置。
9.如权利要求8所述的显示设备，所述显示设备还包括 液晶显示面板，包括多条栅极线和多条数据线； 栅极驱动器，构造为驱动所述多条栅极线；源极驱动器，构造为驱动所述多条数据线，源极驱动器和栅极驱动器中的至少一个包 括凹陷沟道晶体管装置； 存储器，构造为存储数据， 其中，第一栅极不与源极和漏极中至少一个叠置。
10.一种制造凹陷沟道晶体管装置的方法，所述方法包括以下步骤 在基底上形成第一沟槽；在第一沟槽的内表面上形成栅极绝缘层；在第一沟槽中的栅极绝缘层上形成栅极层，形成的栅极层使第一沟槽包括未填充的内 部部分；通过从第一沟槽除去栅极层的一部分来形成凹陷栅极； 形成与第一沟槽相邻的源极和漏极；其中，凹陷栅极的顶表面的水平面比基底的顶表面的水平面低。
11.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括如下步骤在栅极层上形成光致抗蚀剂层，以填充第一沟槽的所述未填充的内部部分。
12.如权利要求11所述的方法，其中，在将栅极层的所述一部分从第一沟槽除去之后， 剩余光致抗蚀剂层的至少一部分，形成凹陷栅极的步骤包括使用回蚀刻工艺将栅极层的所述一部分从第一沟槽除去，以 及使用光致抗蚀剂剥去工艺剥去光致抗蚀剂层的剩余的部分，形成栅极层的步骤包括使用间隙填充工艺形成栅极层。
13.如权利要求12所述的方法，其中，通过剥去光致抗蚀剂层的剩余的部分，在凹陷栅 极的上表面上的中心部分中形成凹槽。
14.如权利要求11所述的方法，其中，形成光致抗蚀剂层的步骤包括回流光致抗蚀剂。
15.如权利要求14所述的方法，其中，形成光致抗蚀剂层的步骤包括根据涂覆方案来 旋涂光致抗蚀剂，使得光致抗蚀剂至少填充第一沟槽的所述未填充的内部部分，涂覆方案指旋涂速度和光致抗蚀剂的粘度。
16.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括以下步骤在基底上形成第二沟槽，其中，形成栅极层的步骤包括在第二沟槽中形成栅极层，使得栅极层的材料填充第二 沟槽的内部部分。
17.如权利要求10所述的方法，其中，凹陷栅极层不与源极和漏极中的至少一个叠置。
18.如权利要求10所述的方法，其中，源极和漏极中的至少一个包括高密度掺杂区和 低密度掺杂区，凹陷栅极不与高密度掺杂区叠置，且与低密度掺杂区域叠置。
19.如权利要求12所述的方法，其中，光致抗蚀剂层和栅极层的蚀刻选择比为 1 0. 5-2。
20.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括如下步骤在基底和凹陷栅极上形成层间介电层。
全文摘要
本发明提供了凹陷沟道晶体管装置、包括其的显示设备及其制造方法，即凹陷沟道晶体管(RCT)装置、制造该RCT装置的方法以及包括该RCT装置的显示设备。RCT装置包括基底，第一沟槽在第一基底中且具有第一宽度；第一栅极绝缘层，在第一沟槽的内壁上；第一凹陷栅极，在第一栅极绝缘层上，且在第一凹陷栅极的上表面的中心部分中具有凹槽；源极和漏极，在基底中并在第一凹陷栅极的两侧上。
文档编号H01L21/336GK102064194SQ20101051559
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月19日 优先权日2009年11月12日
发明者李泰喆, 郑用相, 金荣睦 申请人:三星电子株式会社