[發明專利]一種半導體器件及其制作方法、電子裝置

有效

• 申請號: 201610240678.6
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN107305891B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 陳亮
• 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: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L27/11524
• 代理公司: 11336 北京市磐華律師事務所
• 代理人: 高偉;張建

本發明提供一種半導體器件及其制作方法、電子裝置。該方法包括：提供半導體襯底，在所述半導體襯底上形成有柵極材料層和硬掩膜層，在所述半導體襯底、柵極材料層和硬掩膜層中形成有溝槽，在所述溝槽的側壁上形成有襯墊氧化層，在所述溝槽中填充有隔離層；去除所述硬掩膜層；在所述半導體襯底上形成附加氧化層，所述附加氧化層包括位于所述柵極材料層之上的部分和位于所述溝槽側壁上的部分；去除所述附加氧化層位于所述柵極材料層之上的部分。該方法可以避免后續控制柵刻蝕產生多晶硅殘余而導致控制柵和浮柵短路。該半導體器件和電子裝置具有更好的良品率。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種半導體器件及其制作方法、電子裝置。

背景技術

隨著半導體制程技術的發展，在存儲裝置方面已開發出存取速度較快的快閃存儲器(flash memory)。快閃存儲器具有可多次進行信息的存入、讀取和擦除等動作，且存入的信息在斷電后也不會消失的特性，因此，快閃存儲器已成為個人電腦和電子設備所廣泛采用的一種非易失性存儲器。而NAND(與非門)快閃存儲器由于具有大存儲容量和相對高的性能，廣泛用于讀/寫要求較高的領域。近來，NAND快閃存儲器芯片的容量已經達到2GB，并且尺寸迅速增加。已經開發出基于NAND快閃存儲器芯片的固態硬盤，并在便攜計算機中用作存儲設備。因此，近年來，NAND快閃存儲器廣泛用作嵌入式系統中的存儲設備，也用作個人計算機系統中的存儲設備。

對于3Xnm(例如，32nm)以下的NAND存儲單元(NAND cell)，外圍區域有源區側墻STI(淺溝槽隔離結構)的性能對于接下來的工藝非常重要，而目前的NAND存儲單元的開口工藝發現側墻出現缺角(devoit)，這種缺角會導致控制柵刻蝕存在多晶硅殘余，進而導致浮柵和控制柵短路。

因此，有必要提出一種新的制作方法，以解決上述問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

為了克服目前存在的問題，本發明一方面提供一種半導體器件的制作方法，該方法包括：提供半導體襯底，在所述半導體襯底上形成有柵極材料層和硬掩膜層，在所述半導體襯底、柵極材料層和硬掩膜層中形成有溝槽，在所述溝槽的側壁上形成有襯墊氧化層，在所述溝槽中填充有隔離層；去除所述硬掩膜層；在所述半導體襯底上形成附加氧化層，所述附加氧化層包括位于所述柵極材料層之上的部分和位于所述溝槽側壁上的部分；去除所述附加氧化層位于所述柵極材料層之上的部分。

示例性地，通過濕法刻蝕去除所述硬掩膜層。

示例性地，所述附加氧化層通過化學氣相沉積法或熱氧化法形成。

示例性地，通過干法刻蝕或濕法刻蝕去除所述附加氧化層位于所述柵極材料層之上的部分。

示例性地，所述半導體器件為NAND存儲單元。

示例性地，所述柵極材料層為浮柵材料層。

本發明的半導體器件的制作方法，通過在去除硬掩膜層之后，在半導體襯底之上形成附加氧化層，該附加氧化層可以填充去除硬掩膜層時在STI結構中形成的缺角，從而避免后續控制柵刻蝕產生多晶硅殘余而導致控制柵和浮柵短路。

本發明另一方面提供一種采用上述方法制作的半導體器件包括：半導體襯底，位于所述半導體襯底上的柵極材料層，位于所述半導體襯底、柵極材料層中的溝槽，位于所述溝槽的底部和側壁上的襯墊氧化層，位于所述溝槽側壁頂部上的附加氧化層，以及位于所述溝槽中并被所述襯墊氧化層和所述附加氧化層環繞包圍的隔離層。

示例性地，所述半導體器件為NAND存儲單元。

示例性地，所述柵極材料層為浮柵材料層。