[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310156924.6
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN104124210A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 三重野文健
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/8247
• 分類號: H01L21/8247;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法。

背景技術(shù)

在目前的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，集成電路產(chǎn)品主要可分為三大類型：模擬電路、數(shù)字電路和數(shù)/模混合電路，其中存儲器件是數(shù)字電路中的一個重要類型。近年來，在存儲器件中，閃速存儲器（flash?memory，簡稱閃存單元）的發(fā)展尤為迅速。閃存單元的主要特點是在不加電的情況下能長期保持存儲的信息；且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重寫等優(yōu)點，因而在微機、自動化控制等多項領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

可擦除可編程只讀存儲器（Electrically?Erasable?Programmable?ROM，EEPROM）作為一種重要閃速存儲器已得到非常廣泛的應(yīng)用。圖1為現(xiàn)有技術(shù)形成的可擦除可編程只讀存儲器（EEPROM）的一個存儲單元的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，所述EEPROM存儲單元，包括：半導(dǎo)體襯底100；位于所述半導(dǎo)體襯底100上的分立的存儲晶體管10和選擇晶體管20，所述存儲晶體管10包括位于半導(dǎo)體襯底100表面的柵極堆疊和位于柵極堆疊兩側(cè)半導(dǎo)體襯底100內(nèi)的漏區(qū)和源區(qū)109，所述選擇晶體管20包括位于半導(dǎo)體襯底100表面的柵極堆疊和位于柵極堆疊兩側(cè)半導(dǎo)體襯底100內(nèi)的漏區(qū)107和源區(qū)，所述存儲晶體管10的漏區(qū)和選擇晶體管20的源區(qū)相互交疊，形成共同摻雜區(qū)108，所述共同摻雜區(qū)108實現(xiàn)存儲晶體管10和選擇晶體管20之間的連接。所述存儲晶體管10的柵極堆疊包括依次位于半導(dǎo)體襯底100表面的隧穿氧化層101、浮柵102、控制柵氧化層103和控制柵104，所述浮柵102用于存儲電荷；所述選擇晶體管20的柵極堆疊包括依次半導(dǎo)體襯底100表面的柵氧化層105和柵電極106。所述半導(dǎo)體襯底100還形成有N阱，所述漏區(qū)107、源區(qū)109和共同摻雜區(qū)108均為P型摻雜。

所述存儲單元進行擦除操作的過程為：在選擇晶體管20的柵電極106（與字線相連）和存儲晶體管10的源區(qū)109（與源線相連）施加正電壓，在存儲晶體管10的控制柵施加負電壓，同時將選擇晶體管20的漏區(qū)107（與位線相連）設(shè)置為開路，存儲晶體管10的浮柵102中存儲的電子通過隧穿氧化層101轉(zhuǎn)移到漏區(qū)109中，實現(xiàn)存儲單元進行擦除操作過程。

現(xiàn)有的快閃存儲器的制作工藝通常會與外圍電路中平面MOS晶體管的制作工藝相兼容，但是當(dāng)半導(dǎo)體技術(shù)進入30納米以下節(jié)點時，傳統(tǒng)的平面式MOS晶體管對溝道電流的控制能力變?nèi)酰斐蓢?yán)重的漏電流。而鰭式場效應(yīng)晶體管（FinFET）作為一種新興的的多柵器件，與平面MOS晶體管相比，鰭式場效應(yīng)晶體管能夠在保持很低的截止電流的同時提高驅(qū)動電流，能夠有效的抑制短溝道效應(yīng)，因此鰭式場效應(yīng)晶體管應(yīng)用在快閃存儲器的外圍電路中在將來也必然成為一種趨勢。圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的一種鰭式場效應(yīng)晶體管的立體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，包括：半導(dǎo)體襯底10，所述半導(dǎo)體襯底10上形成有凸出的鰭部14，鰭部14一般是通過對半導(dǎo)體襯底10刻蝕后得到的；介質(zhì)層11，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底10的表面以及鰭部14的側(cè)壁的一部分；柵極結(jié)構(gòu)12，橫跨在所述鰭部14上，覆蓋所述鰭部14的頂部和側(cè)壁，柵極結(jié)構(gòu)12包括柵介質(zhì)層（圖中未示出）和位于柵介質(zhì)層上的柵電極（圖中未示出）。

現(xiàn)有鰭式場效應(yīng)晶體管的鰭部14通常是通過刻蝕半導(dǎo)體襯底10形成。

由于鰭式場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)與快閃存儲器的結(jié)構(gòu)的巨大的差異性，因此，鰭式場效應(yīng)晶體管與快閃存儲器的兩者兼容制作工藝面臨極大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種制作鰭式場效應(yīng)晶體管晶體管和快閃存儲器的兼容工藝。