[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201610206310.8
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN107302004B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 常榮耀
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L27/1157
• 分類號: H01L27/1157
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底；

刻蝕半導體襯底，形成邊坡襯底，所述邊坡襯底具有頂表面、底表面以及連接所述頂表面和底表面的邊坡面；

在所述邊坡襯底上由下到上形成多層層疊的復合層，各層復合層包括絕緣層和位于絕緣層表面的犧牲層，其中，所述絕緣層位于相鄰兩層的犧牲層之間、以及犧牲層與邊坡襯底之間；形成覆蓋所述復合層的第一介質層；

所述底表面和邊坡面構成第一表面，形成貫穿所述第一介質層和復合層的支撐通孔，所述支撐通孔暴露出第一表面；

在所述支撐通孔中形成支撐層；

平坦化所述第一介質層、復合層和支撐層直至暴露出所述頂表面，且使位于邊坡面上方復合層的頂部表面和所述頂表面齊平；

去除所述犧牲層，形成開口；

在所述開口中形成控制柵。

2.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，刻蝕所述半導體襯底以形成邊坡襯底的工藝為：

在所述半導體襯底上形成第一掩膜層，所述第一掩膜層覆蓋的半導體襯底的表面定義出所述頂表面的位置；

以所述第一掩膜層為掩膜，采用各向異性干刻工藝刻蝕半導體襯底，形成邊坡襯底。

3.根據權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述各向異性干刻工藝的參數為：采用的氣體包括刻蝕氣體和緩沖氣體，所述刻蝕氣體為Cl₂、Br₂、HCl和HBr中的一種或多種，所述緩沖氣體為N₂和Ar中的一種或多種，所述刻蝕氣體的流量為100sccm～200sccm，所述緩沖氣體的流量為100sccm～200sccm，源射頻功率為500瓦～1000瓦，偏置射頻功率為500瓦～1000瓦，腔室壓強為10mtorr～50mtorr。

4.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述邊坡面與所述底表面的夾角為120度～150度。

5.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，平坦化所述第一介質層和復合層直至暴露出所述頂表面的工藝為化學機械研磨工藝。

6.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述絕緣層的材料為氧化硅、氮氧化硅或者碳氧化硅；所述犧牲層的材料為氮化硅、無定型碳或多晶硅。

7.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述復合層的層數為2層～256層。

8.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，在平坦化所述第一介質層和復合層直至暴露出所述頂表面之后且在去除所述犧牲層之前，還包括：

在所述底表面上方的第一介質層和復合層中形成溝道通孔；

在所述溝道通孔中形成溝道層。

9.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括：

形成覆蓋所述第一介質層、控制柵、絕緣層和邊坡襯底的第二介質層；

在所述第二介質層中形成多個字線插塞孔，各個字線插塞孔分別暴露出邊坡面上方各層控制柵的頂部表面。

10.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述支撐通孔的數量為一個或多個。

11.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述支撐通孔暴露出底表面。

12.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述支撐通孔暴露出邊坡面。

13.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，當所述支撐通孔的數量為多個時，部分支撐通孔暴露出底表面，部分支撐通孔暴露出邊坡面。