[發明專利]半導體器件及其制造方法

無效

• 申請號: 201210321795.7
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN103066075A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 李普英;崔鐘完;李明范
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L21/8247
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;張帆

相關申請的交叉引用

本發明要求于2011年9月1日提交的韓國專利申請No.10-2011-0088588的優先權，其內容以引文方式整體并入本文。

技術領域

本發明的示例性實施例涉及半導體器件及其制造方法。

背景技術

為了滿足客戶需求（例如，為了提供半導體器件的高性能和/或低成本），半導體器件的集成度變得越來越高。半導體器件的集成密度是會直接影響半導體器件成本的因素。因此，半導體器件被持續地縮小。隨著半導體器件集成度越來越高，半導體器件中的圖案的臨界尺寸（CD）被減小，以減少有源區域之間以及互連之間的間隔。

發明內容

本發明的示例性實施例提供了半導體器件及其制造方法。

在示例性實施例中，一種半導體器件包括襯底上的彼此相鄰的多個圖案、以及在所述多個圖案上的多孔絕緣層。所述多孔絕緣層延伸到所述多個圖案之間的間隔上。所述多孔絕緣層與所述襯底分隔開，以在所述多個圖案之間提供多個空氣隙。

所述多個圖案中的每一個圖案可以包括非絕緣材料。

在另一個示例性實施例中，一種半導體器件包括溝槽中的絕緣隔離層，所述溝槽限定了在第一方向上延伸的多個有源區；以及所述絕緣隔離層上方的多個第一多孔絕緣層。所述多個第一多孔絕緣層中的每一個第一多孔絕緣層通過第一空氣隙與所述絕緣隔離層分隔開。所述絕緣隔離層的頂面所在的平面可以低于所述多個有源區的頂面。

所述半導體器件可以包括介于所述絕緣隔離層和所述溝槽的內表面之間的內襯絕緣層。所述內襯絕緣層可以朝向所述多個第一多孔絕緣層中的每一個第一多孔絕緣層的底面延伸。

所述第一空氣隙可以被所述絕緣隔離層的頂面、所述內襯絕緣層和所述多個第一多孔絕緣層中的一個第一多孔絕緣層的底面包圍。所述第一空氣隙的下部寬度可以比其上部寬度小。

所述半導體器件還可以包括：所述多個有源區上的隧道絕緣層；所述隧道絕緣層上的電荷存儲層；多個柵電極，其處于所述電荷存儲層上方并且沿著與所述第一方向相交的第二方向在所述多個第一多孔絕緣層上方延伸；以及阻擋絕緣層，其介于所述電荷存儲層和所述多個柵電極之間。

所述半導體器件還可以包括介于所述多個第一多孔絕緣層和所述多個柵電極之間的多個犧牲圖案。

所述電荷存儲層可以是浮置柵電極，并且所述多個第一多孔絕緣層中的每一個第一多孔絕緣層的上表面所在的平面可以介于所述浮置柵電極的底面和頂面之間。

所述電荷存儲層可以是電荷捕獲層，并且所述電荷存儲層可以在所述多個第一多孔絕緣層上方延伸。

所述半導體器件還可以包括第二多孔絕緣層，其在所述多個柵電極以及所述多個柵電極之間的間隔上方延伸。所述第二多孔絕緣層可以在所述多個柵電極之間提供多個第二空氣隙，并且所述多個第二空氣隙可以在所述第二方向上延伸。

所述半導體器件還可以包括在所述多個柵電極的每個側壁上的側壁隔板。

第一空氣隙可以在所述第一方向上延伸并且在空間上與所述多個第二空氣隙連通。

在示例性實施例中，一種半導體器件包括襯底上的柵絕緣層；處于所述柵絕緣層上方并且在第一方向上延伸的多個柵電極。空氣隙介于所述多個柵電極中的相鄰的柵電極之間。所述半導體器件包括在所述多個柵電極上并且在相鄰的柵電極之間的空氣隙上方延伸的多孔絕緣層。

所述半導體器件還可以包括所述多個柵電極中的每個側壁上的側壁隔板。

所述多個柵電極可以包括多條串選擇線、多條接地選擇線、以及介于所述多條串選擇線中的一條串選擇線和所述多條接地選擇線中的一條接地選擇線之間的多條字線。所述半導體器件還可以包括：介于所述多條串選擇線中鄰近的串選擇線之間的絕緣隔板層；以及通過延伸通過所述多孔絕緣層和所述絕緣隔板層的接觸連接至所述襯底的位線。

所述側壁隔板和所述絕緣隔板層可以由相同材料形成。

在相鄰的柵電極之間的空氣隙上方延伸的多孔絕緣層所在的平面可以低于所述多個柵電極上的多孔絕緣層。

所述多個柵電極中的每一個柵電極可以對應于柵堆疊。所述柵堆疊可以包括浮置柵電極、所述浮置柵電極上的控制柵電極、以及所述控制柵電極和所述浮置柵電極之間的阻擋絕緣層。所述柵絕緣層可以對應于隧道絕緣層。

所述柵絕緣層可以包括依次堆疊的隧道絕緣層、電荷捕獲層和阻擋絕緣層。