[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件的制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710007258.4
• 申請(qǐng)日: 2007-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101140903A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金守鎮(zhèn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海力士半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/822
• 分類號(hào): H01L21/822;H01L21/8247;H01L21/76;H01L21/764;H01L21/768
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，更具體而言，涉及一種能夠降低柵極之間的干擾電容的半導(dǎo)體器件的制造方法。

背景技術(shù)

在NAND閃速存儲(chǔ)器制造方法中，隨著器件集成度的提高，降低了形成單位有源區(qū)和單位場(chǎng)效應(yīng)區(qū)的空間。由于介電層(包括浮置柵極和控制柵極等)形成于一個(gè)狹窄的有源空間內(nèi)，因而降低了柵極之間的距離。干擾電容也相應(yīng)地變成了問(wèn)題。

C＝ε×A/d(其中ε表示介電常數(shù)，A表示面積，d表示距離)是計(jì)算導(dǎo)體之間的干擾電容值的公式。從這一公式可以看出，距離越小，面積越大，介電常數(shù)越高，干擾電容值C就越高。

此外，如果降低柵極之間的距離，柵極之間的干擾電容就會(huì)增大，從而使器件的讀取速度降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法，其中，柵極之間的空間形成有具有低介電常數(shù)的空氣層，由此降低相鄰柵極之間的干擾電容。

在一個(gè)實(shí)施例中，一種制造半導(dǎo)體器件的方法包括在半導(dǎo)體襯底上提供多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)。在所述柵極結(jié)構(gòu)之間形成犧牲絕緣層。對(duì)所述犧牲絕緣層進(jìn)行蝕刻，使之具有低于所述柵極結(jié)構(gòu)的高度，從而使每一所述柵極結(jié)構(gòu)的一部分暴露于所述犧牲絕緣層之上。在每一所述柵極結(jié)構(gòu)的暴露部分上形成間隔體。暴露位于所述間隔體之間的所述犧牲絕緣層的一部分。去除所述犧牲絕緣層，從而在所述間隔體之下形成空間。在位于所述間隔體之間的所述空間內(nèi)形成絕緣層，從而在所述柵極結(jié)構(gòu)之間以及所述間隔體之下形成氣穴(air?pocket)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種制造半導(dǎo)體器件的方法包括提供具有多個(gè)柱體的半導(dǎo)體襯底，每一所述柱體包括導(dǎo)線。在所述半導(dǎo)體襯底之上形成犧牲絕緣結(jié)構(gòu)。所述犧牲絕緣結(jié)構(gòu)具有低于所述導(dǎo)線柱的高度。在暴露于所述犧牲絕緣結(jié)構(gòu)之上的所述導(dǎo)線柱的側(cè)壁上形成間隔體。去除所述犧牲絕緣結(jié)構(gòu)。形成填充所述間隔體之間的空間的絕緣層。所述絕緣層在所述柱體之間界定了氣穴。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種制造半導(dǎo)體器件的方法包括提供具有第一和第二柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底。在所述第一和第二柵極結(jié)構(gòu)之間和之上形成絕緣層。所述絕緣層在所述第一和第二柵極結(jié)構(gòu)之間界定了至少一個(gè)氣穴。

附圖說(shuō)明

圖1A到圖1G是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖。

具體實(shí)施方式

將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例。

圖1A到圖1G是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的截面圖。

參考圖1A，在半導(dǎo)體襯底100之上按照預(yù)定間隔形成諸如多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)114的導(dǎo)線。在襯底100上形成隧道氧化物層102。在隧道氧化物層102上形成用于浮置柵極的第一多晶硅層104、介電層106、用于控制柵極的第二多晶硅層108、硅化鎢層110和硬掩模層112，之后對(duì)其蝕刻以形成柵極結(jié)構(gòu)114。

參考圖1B，采用柵極結(jié)構(gòu)114作為掩模執(zhí)行離子注入工藝，從而在半導(dǎo)體襯底100內(nèi)形成源極和漏極結(jié)(未示出)。在半導(dǎo)體襯底100的表面以及所述柵極結(jié)構(gòu)114的側(cè)壁上形成犧牲絕緣層116，從而對(duì)柵極結(jié)構(gòu)114之間的空間進(jìn)行縫隙填充。優(yōu)選采用能夠通過(guò)O₂等離子體去除的材料形成犧牲絕緣層116。例如，可以采用無(wú)定形碳(a-C)、涂層上旋涂(Spin-On-Coating，SOC)或i-線光致抗蝕劑膜形成犧牲絕緣層116。

參考圖1C，對(duì)犧牲絕緣層116進(jìn)行蝕刻，使其保留在柵極結(jié)構(gòu)114之間的高度低于柵極結(jié)構(gòu)114的高度。可以利用回蝕工藝蝕刻犧牲絕緣層116。優(yōu)選通過(guò)對(duì)犧牲絕緣層116的蝕刻使得由硅化鎢層110構(gòu)成的側(cè)壁的至少一部分暴露于每一柵極結(jié)構(gòu)114內(nèi)。由此使硬掩模112和由硅化鎢層110構(gòu)成的側(cè)壁的至少一部分暴露于每一柵極結(jié)構(gòu)114內(nèi)。在本實(shí)施例中，第一多晶硅層104、介電層106和第二多晶硅層108仍然被經(jīng)過(guò)蝕刻的犧牲絕緣層116覆蓋。

參考圖1D，在絕緣層116的表面以及由每一柵極結(jié)構(gòu)114的暴露部分(例如由硅化鎢層110和硬掩模112構(gòu)成的暴露部分)構(gòu)成的側(cè)壁上形成用作間隔體的第一絕緣層118。優(yōu)選采用與犧牲絕緣層116具有不同蝕刻選擇性的材料形成第一絕緣層118。可以通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積(PE-CVD)法，在200到400攝氏度的溫度范圍內(nèi)，利用氧化物層或氮化物層形成第一絕緣層118。

參考圖1E，利用干蝕刻工藝蝕刻第一絕緣層118，從而在從犧牲絕緣層116上突出的每一柵極結(jié)構(gòu)114的暴露側(cè)壁上形成間隔體120。