[發明專利]半導體裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201610516625.2
• 申請日: 2016-07-04
• 公開（公告）號: CN107579036B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 張城龍;鄭二虎;張海洋
• 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: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L27/11517
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉倜

1.一種半導體裝置的制造方法，其特征在于，包括：

提供襯底結構，所述襯底結構包括：

半導體襯底，所述半導體襯底包括有源區，以及

在有源區上的彼此分離的至少一個柵極結構，所述柵極結構包括在有源區上的柵極電介質層以及在柵極電介質層上的柵極部分，所述柵極結構還包括位于柵極部分上的硬掩模；

在所述襯底結構上形成第一電介質層以覆蓋所述至少一個柵極結構以及與所述至少一個柵極結構相鄰的有源區表面，其中所述硬掩模與所述第一電介質層在所述硬掩模之上的部分構成掩模部件；

在所述第一電介質層上形成第二電介質層以覆蓋所述至少一個柵極結構；

在形成第二電介質層之后進行凹陷處理，以使得在所述凹陷處理后，余下的第二電介質層的上表面與余下的掩模部件的上表面的頂部齊平，并且余下的掩模部件的上表面具有中部下陷的第一凹陷；

形成第三電介質層，以覆蓋所述余下的第二電介質層的上表面與所述余下的掩模部件的上表面；以及

相對于所述第一電介質層和所述余下的掩模部件選擇性地對所述第三電介質層和所述第二電介質層進行刻蝕，以形成與所述至少一個柵極結構中的相應柵極結構相鄰的相應開口，所述相應開口露出相應柵極結構的側壁上的第一電介質層以及與所述相應柵極結構相鄰的有源區上的第一電介質層。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述刻蝕還使得所述余下的掩模部件的與所述相應開口相鄰的部分的上部以及所述余下的掩模部件的側壁上的第一電介質層的與所述相應開口相鄰的部分的上部被刻蝕，以形成第二凹陷。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述刻蝕使得被刻蝕后的相應掩模部件的上表面中遠離所述相應開口的一側高于其余部分，該刻蝕后的相應掩模部件的上表面中靠近所述相應開口的一側低于該刻蝕后的相應掩模部件的上表面的所述第一凹陷的底部。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述掩模部件被配置為：經所述凹陷處理后，所述掩模部件的上表面中處于第一凹陷的底部下的部分的厚度對第二電介質層的與所述第一凹陷的底部處于相同水平的厚度的比例大于所述刻蝕中掩模部件的材料對所述第二電介質層的材料的蝕刻選擇比。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個柵極結構包括相鄰的兩個柵極結構，其中

所述第一電介質層被形成為覆蓋所述兩個柵極結構以及所述兩個柵極結構之間的有源區表面，

所述形成第二電介質層包括以第二電介質層填充所述兩個柵極結構之間的空間，

所述相應開口包括：在所述兩個柵極結構之間且與所述兩個柵極結構相鄰的開口，所述相鄰的開口露出所述兩個柵極結構之間的第一電介質層，并且所述相鄰的開口還露出所述兩個柵極結構之間的有源區上的第一電介質層。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中提供所述襯底結構包括：

在半導體襯底上形成柵極電介質層；

在柵極電介質層上形成電荷存儲層；

在電荷存儲層上形成中間電介質層；

在中間電介質層上形成第一柵極層；

在第一柵極層上形成硬掩模層；以及

刻蝕所述硬掩模層、第一柵極層、中間電介質層、電荷存儲層、柵極電介質層，以形成所述至少一個柵極結構，

其中，所述柵極部分包括在柵極電介質層上的電荷存儲部、在電荷存儲部上的中間電介質層、在中間電介質層上的第一柵極層。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中提供所述襯底結構包括：

在半導體襯底上形成柵極電介質層；

在柵極電介質層上形成第二柵極層；

在第二柵極層上形成硬掩模層；以及

刻蝕所述硬掩模層、第二柵極層、柵極電介質層，以形成所述至少一個柵極結構，

其中，所述柵極部分包括在柵極電介質層上的第二柵極層。