TWI810062B

TWI810062B - 半導體結構及其形成方法

Info

Publication number: TWI810062B
Application number: TW111134425A
Authority: TW
Inventors: 林俐齊; 秦瑞臨
Original assignee: 南亞科技股份有限公司
Priority date: 2022-09-13
Filing date: 2022-09-13
Publication date: 2023-07-21
Also published as: TW202412264A

Abstract

一種半導體結構包括基板、閘極絕緣層、導電層、閘極、第一阻障層、第二阻障層、第一氧化物層及第二氧化物層。基板具有凹槽。閘極絕緣層覆蓋凹槽的表面，其中閘極絕緣層具有第一部分及第二部分，第二部分位於第一部分上。閘極絕緣層的第一部分環繞導電層。閘極絕緣層的第二部分環繞閘極。第一阻障層位於導電層與閘極絕緣層之間。第二阻障層位於導電層與閘極之間。第一氧化物層位於第二阻障層上並環繞閘極的下表面及側壁。第二氧化物層覆蓋閘極的上表面。

Description

半導體結構及其形成方法

本揭示內容是關於一種半導體結構及其形成方法。

記憶體中字元線（Word Line）與電晶體的閘極相連，通過對字元線施加電壓可達到控制閘極開關，進而讀取訊號的功用。埋入式字元線（Buried Word Line）將字元線設置於晶圓表面下，提高裝置元件的集成密度，並減小裝置尺寸。然而在埋入式字元線結構中，作為防止雜質擴散至閘極的阻障層，其材料（例如：氮化鈦）與部分閘極材料（例如：多晶矽）之間的結合能力弱，使得閘極從埋入式字元線結構脫落，並影響埋入式字元線結構的功能表現，產品良率降低。

本揭示內容是關於一種半導體結構，在一些實施方式中，半導體結構包括基板、閘極絕緣層、導電層、閘極、第一阻障層、第二阻障層、第一氧化物層及第二氧化物層。基板具有凹槽。閘極絕緣層覆蓋凹槽的表面，其中閘極絕緣層具有第一部分及第二部分，第二部分位於第一部分上。閘極絕緣層的第一部分環繞導電層。閘極絕緣層的第二部分環繞閘極。第一阻障層位於導電層與閘極絕緣層之間。第二阻障層位於導電層與閘極之間。第一氧化物層位於第二阻障層上，並環繞閘極的下表面及側壁。第二氧化物層覆蓋閘極的上表面。

在一些實施方式中，第一氧化物層及第二氧化物層直接接觸閘極。

在一些實施方式中，第二氧化物層更包括第一延伸部分高於覆蓋閘極的上表面的第二氧化物層的部分，且第一延伸部分覆蓋閘極絕緣層的第二部分。

在一些實施方式中，第二氧化物層更包括第二延伸部分，位於凹槽外，且位於基板上。

在一些實施方式中，第一氧化物層包括二氧化矽、氮氧化矽、氮化矽或其組合、第二氧化物層包括二氧化矽、氮氧化矽、氮化矽或其組合，以及閘極包括多晶矽。

在一些實施方式中，半導體結構更包括源極區域及汲極區域，位於基板內，且位於閘極的兩側。

本揭示內容亦關於一種形成半導體結構之方法，在一些實施方式中，方法包括以下操作。形成凹槽於基板中。形成閘極絕緣層覆蓋凹槽的表面，其中閘極絕緣層具有第一部分及第二部分，第二部分位於第一部分上。形成第一阻障層於第一部分上。形成導電層於第一阻障層上，其中導電層藉由第一阻障層與閘極絕緣層空間上隔開。形成第二阻障層覆蓋導電層的上表面。形成第一氧化物層於第二阻障層及閘極絕緣層的第二部分上。形成閘極於第一氧化物層上，其中第一氧化物層環繞閘極的下表面及側壁。形成第二氧化物層覆蓋閘極的上表面。

在一些實施方式中，形成閘極包括形成閘極與第一氧化物層直接接觸，以及形成第二氧化物層包括形成第二氧化物層與閘極直接接觸。

在一些實施方式中，形成第二氧化物層時，第二氧化物層更包括第一延伸部分高於覆蓋閘極的上表面的第二氧化物層的部分，且第一延伸部分覆蓋閘極絕緣層的第二部分。

在一些實施方式中，形成第二氧化物層時，第二氧化物層更包括第二延伸部分位於凹槽外且位於基板上。

下文提供不同實施例說明本揭示內容的不同特徵。為簡化當前的揭露，下文將以具體的示例介紹元件和配置。當然，這些僅是示例，並不意欲限制。例如下文中第一特徵在第二特徵上方形成的描述，其可能包括第一特徵和第二特徵是藉由直接接觸而形成的實施例，也可能包括有其他特徵在第一特徵和第二特徵之間形成，使得第一特徵和第二特徵是藉由不直接接觸而形成的實施例。

此外，空間相對用語，例如上方和下方等，便於在本文中用以描述一個元件或特徵與圖中另一個元件或特徵的關係。然而除了圖中描述的方向，空間相對用語旨在涵蓋裝置使用或操作時的不同方向。因此當裝置以其他方式定位（旋轉90度或其他方向）時，本文空間相對用語的描述應可相對地解釋。在本文的討論中，除非另有說明，否則不同圖中的相同編號是指以相同或相似的材料藉由相同或相似的方法形成的相同或相似的元件。

本揭示內容提供一種半導體結構，半導體結構包括基板、閘極絕緣層、導電層、閘極、第一阻障層、第二阻障層、第一氧化物層及第二氧化物層。基板具有凹槽。閘極絕緣層覆蓋凹槽的表面，其中閘極絕緣層具有第一部分及第二部分，第二部分位於第一部分上。閘極絕緣層的第一部分環繞導電層。閘極絕緣層的第二部分環繞閘極。第一阻障層位於導電層與閘極絕緣層之間。第二阻障層位於導電層與閘極之間。第一氧化物層位於第二阻障層上，並環繞閘極的下表面及側壁。第二氧化物層覆蓋閘極的上表面。本揭示內容的閘極和第二阻障層之間具有第一氧化物層，且另具有第二氧化物層，此第二氧化物層與第一氧化物層共同環繞閘極的上表面、下表面及側壁，解決閘極與第二阻障層之間因結合能力弱，進而造成閘極從半導體結構脫落的問題。本揭示內容的半導體結構，使閘極穩固的位於埋入式字元線中，不僅不易脫落，避免字元線功能受影響，提高良率之外，亦可確保例如應用於記憶體中，將具有足夠數目的字元線可讀取大量訊號，而且具有如本揭示內容穩固堆疊的導電層、第二阻障層及閘極的結構可減少電阻，避免電阻過大造成電流難以生成。接下來根據實施例詳細說明本揭示內容的半導體結構。

第1圖是根據本揭示內容一些實施例所形成的半導體結構的剖面圖。在第1圖中，半導體結構100包括基板102、閘極絕緣層104、導電層106、閘極108、第一阻障層110、第二阻障層112、第一氧化物層114及第二氧化物層116。在一些實施例中，半導體結構100更包括源極區域118及汲極區域120，位於基板102內，且位於閘極108的兩側。需注意的是，源極區域118及汲極區域120的位置在第1圖中僅為示意，源極區域118與汲極區域120的位置亦可相互交換。在一些實施例中，半導體結構100更包括第一絕緣層122位於基板102上，且位於基板102與第二氧化物層116之間。在一些實施例中，第一絕緣層122包括氮化矽。在一些實施例中，半導體結構100更包括第二絕緣層124位於第二氧化物層116上。在一些實施例中，第二絕緣層124包括氮化矽。

詳細說明本揭示內容的基板102。基板102具有凹槽103。除了凹槽103之外，基板102更包括n型區域102N及p型區域102P，其中n型區域102N位於p型區域102P的上方。凹槽103如第1圖所示穿過n型區域102N及p型區域102P的接面，使得部分凹槽103位於n型區域102N中及部分凹槽103位於p型區域102P中。在一些實施例中，凹槽103如第1圖所示具圓弧底面，此為示意，並非限制，任意形狀的底面皆是本揭示內容欲涵蓋的範圍。在一些實施例中，n型區域102N為經離子佈植後摻雜硼原子的矽基板。在一些實施例中，p型區域102P為經離子佈植後摻雜磷原子的矽基板。在其他實施例中，n型區域102N可替換為p型區域，p型區域102P可替換為n型區域。

詳細說明本揭示內容的閘極絕緣層104。閘極絕緣層104覆蓋凹槽103的表面103S，且閘極絕緣層104具有第一部分104A及第二部分104B，其中第二部分104B位於第一部分104A的上方。此外，閘極絕緣層104將閘極108與源極區域118及汲極區域120空間上隔開。在一些實施例中，閘極絕緣層104直接接觸凹槽103的表面103S。在一些實施例中，閘極絕緣層104如第1圖所示共形地覆蓋凹槽103的表面103S的全部。在一些實施例中，閘極絕緣層104的第一部分104A位於基板102的p型區域102P中，而閘極絕緣層104的第二部分104B位於基板102的n型區域102N中，但不限於此。在一些實施例中，閘極絕緣層104包括二氧化矽。

詳細說明本揭示內容的導電層106。導電層106位於閘極絕緣層104的上方，且鄰近基板102的p型區域102P，其中閘極絕緣層104的第一部分104A如第1圖所示環繞導電層106。在一些實施例中，導電層106包括鎢。在一些實施例中，導電層106作為導線。在一些實施例中，導電層106（例如：鎢）的電阻係數低, 可利用驅動電壓促使閘極間電路導通，使字元線開啟。

詳細說明本揭示內容的閘極108。閘極108位於導電層106的上方，且鄰近基板102的n型區域102N，其中閘極絕緣層104的第二部分104B如第1圖所示環繞閘極108。在一些實施例中，閘極108包括多晶矽。

詳細說明本揭示內容的第一阻障層110。第一阻障層110位於導電層106與閘極絕緣層104的第一部分104A之間，即第一阻障層110將導電層106與閘極絕緣層104空間上隔開，避免基板102的雜質擴散到導電層106中形成汙染。在一些實施例中，第一阻障層110與導電層106直接接觸，且因第一阻障層110的材料（例如：氮化鈦）與導電層106的材料（例如：鎢）之間的結合能力良好，避免導電層106從第一阻障層110上脫落，穩固半導體結構100，並可藉由熱退火製程提升結合的緊密度。在一些實施例中，第一阻障層110包括氮化鈦、氮化鎢、氮化鉭或其組合。

詳細說明本揭示內容的第二阻障層112。第二阻障層112位於導電層106與閘極108之間，即第二阻障層112將導電層106與閘極108空間上隔開，避免閘極108的雜質擴散到導電層106中形成汙染。在一些實施例中，第二阻障層112與導電層106直接接觸，且因第二阻障層112的材料（例如：氮化鈦）與導電層106的材料（例如：鎢）之間的結合能力良好，避免導電層106從第二阻障層112上脫落，並可藉由熱退火製程提升結合的緊密度。此外藉由第一阻障層110與第二阻障層112共同地包圍導電層106，進一步穩固半導體結構100。在一些實施例中，第二阻障層112的材料與第一阻障層110的材料不同。在一些實施例中，第二阻障層112的材料與第一阻障層110的材料相同。在一些實施例中，第二阻障層112包括氮化鈦、氮化鎢、氮化鉭或其組合。

詳細說明本揭示內容的第一氧化物層114。第一氧化物層114位於第二阻障層112上，且覆蓋閘極絕緣層104的第二部分104B的一部分P，並且如第1圖所示環繞閘極108的下表面108B及側壁108S。在一些實施例中，第一氧化物層114與閘極108直接接觸，且因第一氧化物層114的材料（例如：二氧化矽）與閘極108的材料（例如：多晶矽）之間的結合能力良好，避免閘極108從第一氧化物層114上脫落，並可藉由熱退火製程提升結合的緊密度，穩固半導體結構100。在一些實施例中，第一氧化物層114包括二氧化矽、氮氧化矽、氮化矽或其組合。

詳細說明本揭示內容的第二氧化物層116。第二氧化物層116覆蓋閘極108的上表面108U。在一些實施例中，第二氧化物層116如第1圖所示更包括第一延伸部分116B，此第一延伸部分116B高於覆蓋閘極108的上表面108U的第二氧化物層116的部分116A，且此第一延伸部分116B覆蓋閘極絕緣層104的第二部分104B的剩餘部分RP，使得第二氧化物層116與第一氧化物層114共同地將閘極絕緣層104的第二部分104B的全部覆蓋。在一些實施例中，第二氧化物層116如第1圖所示更包括第二延伸部分116C，此第二延伸部分116C從第一延伸部分116B延伸，並位於凹槽103外，且覆蓋於基板102及第一絕緣層122的上方。在一些實施例中，第二氧化物層116與閘極108直接接觸，且因第二氧化物層116的材料（例如：二氧化矽）與閘極108的材料（例如：多晶矽）之間的結合能力良好，避免閘極108從第二氧化物層116上脫落，並可藉由熱退火製程提升結合的緊密度。此外藉由第一氧化物層114與第二氧化物層116共同地包圍閘極108，進一步穩固半導體結構100。此外，在第二氧化物層116更包括第一延伸部分116B的實施例中，第一延伸部分116B如第1圖所示直接接觸閘極絕緣層104的第二部分104B的剩餘部分RP，且由於第二氧化物層116的材料（例如：二氧化矽）與閘極絕緣層104的材料（例如：二氧化矽）之間的結合能力良好，使得第二氧化物層116的第一延伸部分116B穩固地位於閘極絕緣層104上，並使位於第二氧化物層116下方的閘極108亦穩固地位於半導體結構100中，不從半導體結構100中脫落，例如從基板102的凹槽103中脫落，並可藉由熱退火製程提升結合的緊密度。此外，在第二氧化物層116更包括第二延伸部分116C的實施例中，由於第二延伸部分116C從第一延伸部分116B延伸至凹槽103之外，並在凹槽103的開口處與第一延伸部分116B具例如85°至95°的夾角A，因此當第二延伸部分116C在凹槽103之外覆蓋於基板102上時，第二延伸部分116C可提供額外的結構支撐，使得位於第二氧化物層116下方的閘極108又更加地穩固位於半導體結構100中，避免閘極108從半導體結構100中脫落，例如從基板102的凹槽103中脫落。在一些實施例中，第二氧化物層116的材料與第一氧化物層114的材料不同。在一些實施例中，第二氧化物層116的材料與第一氧化物層114的材料相同。在一些實施例中，第二氧化物層116包括二氧化矽、氮氧化矽、氮化矽或其組合。

上述半導體結構100中，閘極108和第二阻障層112之間具有第一氧化物層114，且另具有第二氧化物層116位於閘極108上，解決閘極108與第二阻障層112之間因結合能力弱，使閘極108從半導體結構100脫落並影響字元線功能運作等問題。上述半導體結構100使閘極108更穩固地位於埋入式字元線中。

本揭示內容亦提供一種形成如上述半導體結構之方法，方法包括以下操作。形成凹槽於基板中。形成閘極絕緣層覆蓋凹槽的表面，其中閘極絕緣層具有第一部分及第二部分，第二部分位於第一部分上。形成第一阻障層於第一部分上。形成導電層於第一阻障層上，其中導電層藉由第一阻障層與閘極絕緣層空間上隔開。形成第二阻障層覆蓋導電層的上表面。形成第一氧化物層於第二阻障層及閘極絕緣層的第二部分上。形成閘極於第一氧化物層上，其中第一氧化物層環繞閘極的下表面及側壁。形成第二氧化物層覆蓋閘極的上表面。藉由上述方法形成的半導體結構在閘極和第二阻障層之間具有第一氧化物層，且另具有第二氧化物層，使得第二氧化物層與第一氧化物層共同環繞閘極的上表面、下表面及側壁，解決閘極與第二阻障層之間因結合能力弱，進而造成閘極從半導體結構脫落的問題。且藉由上述方法形成的半導體結構，使閘極更穩固地位於埋入式字元線中，不僅不易脫落，避免字元線功能受影響，提高良率之外，亦可確保例如應用於記憶體中具有足夠數目的字元線可讀取大量訊號。此外，藉由上述方法形成的半導體結構具有穩固堆疊的導電層、第二阻障層及閘極，可減少電阻，避免電阻過大造成電流難生成。接下來根據實施例詳細說明本揭示內容形成半導體結構之方法。

第2圖是根據本揭示內容一些實施例形成半導體結構之方法的流程圖。第3圖至第11圖是根據本揭示內容一些實施例形成半導體結構的中間過程剖面圖。閱讀第2圖的方法流程圖時請參照第3圖至第11圖的中間過程結構剖面圖，以更清楚地了解本揭示內容例形成半導體結構之方法。

詳細說明第2圖形成半導體結構100之方法200中的操作202，並對應參照第3圖，形成凹槽103於基板102中。首先，提供或接收基板102，基板102包括n型區域102N及p型區域102P，且n型區域102N位於p型區域102P的上方。接著，在基板102的n型區域102N上形成第一絕緣層122。然後，如第3圖所示形成凹槽103於基板102中，其中凹槽103穿過第一絕緣層122，並穿過n型區域102N及p型區域102P的接面，使得部分凹槽103位於n型區域102N中以及部分凹槽103位於p型區域102P中。在一些實施例中，n型區域102N為經離子佈植後摻雜硼原子的矽基板。在一些實施例中，p型區域102P為經離子佈植後摻雜磷原子的矽基板。在一些實施例中，藉由蝕刻基板102將凹槽103形成於基板102中。在一些實施例中，基板102內更包括源極區域118及汲極區域120，位於凹槽103的兩側，且位於將於後續製程中形成的閘極108的兩側（例如參照第10圖）。需注意的是，源極區域118及汲極區域120的位置在圖式中僅為示意，詳細參照上文，此處不再贅述。

詳細說明第2圖形成半導體結構100之方法200中的操作204、操作206及操作208，並對應參照第4圖至第5圖。

首先，在操作204中，形成閘極絕緣層104覆蓋凹槽103的表面103S，其中閘極絕緣層104如第4圖至第5圖所示具有第一部分104A及第二部分104B，且第二部分104B位於第一部分104A上。閘極絕緣層104將源極區域118及汲極區域120與將於後續製程中形成的閘極108空間上隔開（例如參照第10圖）。在一些實施例中，閘極絕緣層104包括二氧化矽，並藉由臨場蒸氣產生技術（In-Situ Steam Generation，ISSG）形成，此技術在凹槽103的表面進行原位的快速熱退火製程，將摻入少量氫氣的氧氣作為反應氣體，於高溫下在基板102的表面進行類似燃燒的化學反應，其中大量的氧自由基生成，使得基板102的表面的矽快速氧化成二氧化矽，並形成如第4圖至第5圖所示的閘極絕緣層104，藉由臨場蒸氣產生技術形成閘極絕緣層104不僅快速，熱預算亦少，且溫度均勻性佳。在一些實施例中，閘極絕緣層104的第一部分104A位於基板102的p型區域102P中，以及閘極絕緣層104的第二部分104B位於基板102的n型區域102N中。

接著，在操作206中，形成第一阻障層110於閘極絕緣層104的第一部分104A上。在一些實施例中，如第4圖所示全面地沉積第一阻障層110於位於凹槽103中的閘極絕緣層104上以及位於凹槽103外的基板102上。在一些實施例中，第一阻障層110包括氮化鈦、氮化鎢、氮化鉭或其組合。

然後，在操作208中，形成導電層106於第一阻障層110上，其中導電層106藉由第一阻障層110與閘極絕緣層104空間上隔開。在一些實施例中，如第4圖所示全面地沉積導電層106於第一阻障層110上。

在操作208之後，本揭示內容形成半導體結構100之方法200更包括移除在操作206中形成的部分的第一阻障層110，以及移除在操作208中形成的部分的導電層106，如第5圖所示。在一些實施例中，將位於閘極絕緣層104的第二部分104B及部分第一部分104A上的第一阻障層110移除，以及將位於凹槽103外的第一阻障層110移除，以在第5圖中形成如第1圖所示的半導體結構100中的第一阻障層110。在一些實施例中，將位於閘極絕緣層104的第二部分104B及部分第一部分104A上的導電層106移除，以及將位於凹槽103外的導電層106移除，以在第5圖中形成如第1圖所示的半導體結構100中的導電層106。在一些實施例中，移除上述部分的第一阻障層110及上述部分的導電層106可同時透過蝕刻製程執行，並使得剩餘的第一阻障層110及剩餘的導電層106如第5圖所示齊平。

詳細說明第2圖形成半導體結構100之方法200中的操作210，並對應參照第6圖至第7圖，形成第二阻障層112覆蓋導電層106的上表面106S。在一些實施例中，如第6圖所示全面地沉積第二阻障層112於位於凹槽103中的閘極絕緣層104、第一阻障層110及導電層106上以及位於凹槽103外的基板102上，並於後續製程中如第7圖所示，將位於閘極絕緣層104的第二部分104B及部分第一部分104A上的第二阻障層112移除，以及將位於凹槽103外的第二阻障層112移除，形成如第1圖所示的半導體結構100中的第二阻障層112。在一些實施例中，第二阻障層112包括氮化鈦、氮化鎢、氮化鉭或其組合。在一些實施例中，第二阻障層112的材料與第一阻障層110的材料不同。在一些實施例中，第二阻障層112的材料與第一阻障層110的材料相同。

藉由上述操作206、操作208及操作210形成的第一阻障層110、導電層106及第二阻障層112，使得第一阻障層110及第二阻障層112共同地包圍導電層106，並且將導電層106與閘極絕緣層104空間上隔開，避免基板102的雜質擴散到導電層106中形成汙染，以及將導電層106與將於後續製程中形成的閘極108空間上隔開（例如參照第10圖），避免閘極108的雜質擴散到導電層106中形成汙染。此外第一阻障層110、第二阻障層112及導電層106之間結合能力良好，避免導電層106從半導體結構100中脫落。

詳細說明第2圖形成半導體結構100之方法200中的操作212及操作214，並對應參照第8圖至第10圖。

首先，在操作212中，形成第一氧化物層114於第二阻障層112及閘極絕緣層104的第二部分104B上。在一些實施例中，如第8圖所示全面且共形地透過原子層沉積（Atomic Layer Deposition，ALD）法沉積第一氧化物層114於第二阻障層112上、閘極絕緣層104的第二部分104B上以及凹槽103外的基板102上，並於後續製程中如第10圖所示，保留位於閘極絕緣層104的第二部分104B的部分P上的第一氧化物層114，並移除位於閘極絕緣層104的第二部分104B的剩餘部分RP上的第一氧化物層114，以及移除凹槽103外的基板102上的第一氧化物層114，形成如第1圖所示的半導體結構100中的第一氧化物層114。在一些實施例中，第一氧化物層114包括二氧化矽、氮氧化矽、氮化矽或其組合。

接著，在操作214中，形成閘極108於第一氧化物層114上，其中第一氧化物層114環繞閘極108的下表面108B及側壁108S。在一些實施例中，如第9圖所示全面地沉積閘極108於第一氧化物層114上，並於後續製程中如第10圖所示，保留位於閘極絕緣層104的第二部分104B的部分P上的閘極108，並移除位於閘極絕緣層104的第二部分104B的剩餘部分RP上的閘極108，以及移除凹槽103外的基板102上的閘極108，形成如第1圖所示的半導體結構100中的閘極108。在一些實施例中，閘極108包括多晶矽，並可透過熱退火製程形成。在一些實施例中，移除上述部分的第一氧化物層114及上述部分的閘極108可同時透過蝕刻製程執行，並使得剩餘的第一氧化物層114及剩餘的閘極108如第10圖所示齊平。

詳細說明第2圖形成半導體結構100之方法200中的操作216，並對應參照第11圖。形成第二氧化物層116覆蓋閘極108的上表面108U。在一些實施例中，如第11圖所示全面且共形地透過原子層沉積（Atomic Layer Deposition，ALD）法沉積第二氧化物層116於第一氧化物層114、閘極108及閘極絕緣層104的第二部分104B的剩餘部分RP上以及凹槽103外的基板102上。也就是說，除了覆蓋閘極108的上表面108U的第二氧化物層116的部分116A，第二氧化物層116更包括第一延伸部分116B及第二延伸部分116C，詳細參照上文，此處不再贅述。在一些實施例中，第二氧化物層116包括二氧化矽、氮氧化矽、氮化矽或其組合。在一些實施例中，第一氧化物層114的材料與第二氧化物層116的材料不同。在一些實施例中，第一氧化物層114的材料與第二氧化物層116的材料相同。在一些實施例中，形成第二氧化物層116之後更包括形成第二絕緣層124於第二氧化物層116上，以形成如第1圖所示的半導體結構100。在一些實施例中，第二絕緣層124包括氮化矽。

藉由上述操作212、操作214及操作216形成的第一氧化物層114、閘極108及第二氧化物層116，使得第一氧化物層114及第二氧化物層116共同地包圍閘極108，並因第一氧化物層114、第二氧化物層116及閘極108之間結合能力良好，避免閘極108從半導體結構100中脫落，並可藉由熱退火製程提升結合的緊密度（例如：在沉積閘極108之後進行熱退火製程）。此外又因第二氧化物層116更包括第一延伸部分116B及第二延伸部分116C，使得閘極108更加穩固地位於半導體結構100中，詳細參照上文，此處不再贅述。

藉由上述形成半導體結構之方法200，使閘極108和第二阻障層112之間具有第一氧化物層114，且另具有第二氧化物層116位於閘極108上，解決閘極108與第二阻障層112之間因結合能力弱，使閘極108從半導體結構100脫落，並影響字元線功能運作等問題。藉由上述形成半導體結構之方法200所形成的半導體結構100使閘極108更穩固地位於埋入式字元線中。

儘管本揭示內容已相當詳細地以一些實施例進行描述，但其它實施例也是可能的，因此不應以本文所含實施例的描述限制所附申請專利範圍的精神和範圍。

對於所屬技術領域中具有通常知識者來說，可在不偏離本揭示內容的精神和範圍下對本揭示內容進行各種修改和變更。對於前述情況，本揭示內容亦欲涵蓋對本揭示內容的修改和變更，只要這些修改和變更屬於所附申請專利範圍的精神和範圍。

100:半導體結構

102:基板

102N:n型區域

102P:p型區域

103:凹槽

103S:表面

104:閘極絕緣層

104A:第一部分

104B:第二部分

106:導電層

106S:上表面

108:閘極

108B:下表面

108S:側壁

108U:上表面

110:第一阻障層

112:第二阻障層

114:第一氧化物層

116:第二氧化物層

116A:部分

116B:第一延伸部分

116C:第二延伸部分

118:源極區域

120:汲極區域

122:第一絕緣層

124:第二絕緣層

200:方法

202:操作

204:操作

206:操作

208:操作

210:操作

212:操作

214:操作

216:操作

A:夾角

P:部分

RP:剩餘部分

閱讀本揭示內容的附圖時，建議從下文敘述瞭解本揭示的各個面向。需注意的是，按照工業的標準做法，各種特徵尺寸未依比例繪製。為了使討論更清晰，各種特徵尺寸可任意增加或減少。第1圖是根據本揭示內容一些實施例所形成的半導體結構的剖面圖。第2圖是根據本揭示內容一些實施例形成半導體結構之方法的流程圖。第3圖至第11圖是根據本揭示內容一些實施例形成半導體結構的中間過程剖面圖。

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