[發明專利]半導體器件的形成方法

在審

• 申請號: 201410367326.8
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN105304572A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 寧先捷
• 申請（專利權）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
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 應戰;駱蘇華

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供包括第一區域和第二區域的襯底，所述襯底內形成有隔離結構，所述隔離結構頂部表面高于襯底表面，第一區域相鄰隔離結構之間具有第一開口，第二區域相鄰隔離結構之間具有第二開口，且所述第一開口尺寸大于第二開口尺寸，在第一開口內形成有填充滿所述第一開口的填充層，所述填充層頂部與第一區域隔離結構頂部齊平；

形成填充滿所述第二開口的浮柵導電層，所述浮柵導電層還覆蓋于隔離結構頂部表面以及填充層頂部表面；

采用化學機械拋光工藝，去除高于所述隔離結構表面以及填充層表面的浮柵導電層，使第二區域的隔離結構頂部表面與浮柵導電層頂部表面齊平，且第一區域和第二區域的隔離結構頂部表面齊平；

去除所述填充層；

在所述第一區域和第二區域隔離結構表面、以及第二區域的浮柵導電層表面形成柵間介質層；

去除所述第一區域的柵間介質層，直至暴露出第一區域襯底表面。

2.如權利要求1所述半導體器件的形成方法，其特征在于，形成所述隔離結構的工藝步驟包括：在所述第一區域和第二區域襯底表面形成第一掩膜層，所述第一掩膜層具有開口，且第一區域相鄰開口之間的距離大于第二區域相鄰開口之間的距離；以所述第一掩膜層為掩膜刻蝕去除部分厚度的襯底，在第一區域和第二區域襯底內形成溝槽；形成填充滿所述溝槽和開口的介質層，所述介質層還位于第一掩膜層表面；去除高于第一掩膜層表面的介質層，形成隔離結構。

3.如權利要求2所述半導體器件的形成方法，其特征在于，去除所述第二區域的第一掩膜層，保留第一區域的第一掩膜層作為填充層。

4.如權利要求1或3所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述填充層的材料為氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅或碳化硅。

5.如權利要求3所述半導體器件的形成方法，其特征在于，去除第二區域的第一掩膜層的工藝步驟包括：在所述第一區域的第一掩膜層表面形成第二掩膜層，且刻蝕工藝對第一掩膜層的刻蝕速率大于對第二掩膜層的刻蝕速率；以所述第二掩膜層為掩膜，刻蝕去除第二區域的第一掩膜層；去除所述第二掩膜層。

6.如權利要求5所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第二掩膜層的材料為氧化硅或光刻膠。

7.如權利要求5所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一掩膜層的厚度為1000埃至2000埃，所述第二掩膜層的厚度為50埃至100埃。

8.如權利要求5所述半導體器件的形成方法，其特征在于，采用濕法刻蝕工藝刻蝕去除第二區域的第一掩膜層，濕法刻蝕的刻蝕液體為磷酸溶液。

9.如權利要求6所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第二掩膜層的材料為氧化硅時，采用濕法刻蝕工藝刻蝕去除所述第二掩膜層，濕法刻蝕的刻蝕液體為氫氟酸溶液。

10.如權利要求1所述半導體器件的形成方法，其特征在于，采用化學機械拋光工藝，去除第一區域部分厚度的隔離結構和填充層，使第一區域和第二區域的隔離結構頂部表面齊平。

11.如權利要求1所述半導體器件的形成方法，其特征在于，在形成所述柵間介質層之前或之后，刻蝕去除所述填充層。

12.如權利要求3所述半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括步驟：在形成所述隔離結構之前，在第一區域和第二區域襯底表面形成隧穿介質層，第一掩膜層位于隧穿介質層表面。

13.如權利要求3所述半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括步驟：在去除第二區域的第一掩膜層后，在第二區域襯底表面形成隧穿介質層。

14.如權利要求1所述半導體器件的形成方法，其特征在于，在形成所述柵介質層之前，還包括步驟：刻蝕去除第一區域和第二區域部分厚度的隔離結構，暴露出浮柵導電層部分側壁。

15.如權利要求1所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一區域為待形成邏輯晶體管的區域，所述第二區域為待形成閃存器件的區域。

16.如權利要求15所述半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第二區域包括第三區域和第四區域，其中，所述第三區域為待形成高壓晶體管的區域，所述第四區域為待形成閃存器件的區域。