[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610516625.2
• 申請(qǐng)日: 2016-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN107579036B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張城龍;鄭二虎;張海洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國(guó)際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L27/11517
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 劉倜

1.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，包括：

提供襯底結(jié)構(gòu)，所述襯底結(jié)構(gòu)包括：

半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括有源區(qū)，以及

在有源區(qū)上的彼此分離的至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括在有源區(qū)上的柵極電介質(zhì)層以及在柵極電介質(zhì)層上的柵極部分，所述柵極結(jié)構(gòu)還包括位于柵極部分上的硬掩模；

在所述襯底結(jié)構(gòu)上形成第一電介質(zhì)層以覆蓋所述至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)以及與所述至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)相鄰的有源區(qū)表面，其中所述硬掩模與所述第一電介質(zhì)層在所述硬掩模之上的部分構(gòu)成掩模部件；

在所述第一電介質(zhì)層上形成第二電介質(zhì)層以覆蓋所述至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)；

在形成第二電介質(zhì)層之后進(jìn)行凹陷處理，以使得在所述凹陷處理后，余下的第二電介質(zhì)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(zhì)層，以覆蓋所述余下的第二電介質(zhì)層的上表面與所述余下的掩模部件的上表面；以及

相對(duì)于所述第一電介質(zhì)層和所述余下的掩模部件選擇性地對(duì)所述第三電介質(zhì)層和所述第二電介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕，以形成與所述至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)柵極結(jié)構(gòu)相鄰的相應(yīng)開口，所述相應(yīng)開口露出相應(yīng)柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上的第一電介質(zhì)層以及與所述相應(yīng)柵極結(jié)構(gòu)相鄰的有源區(qū)上的第一電介質(zhì)層。

2.如權(quán)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(yīng)開口相鄰的部分的上部以及所述余下的掩模部件的側(cè)壁上的第一電介質(zhì)層的與所述相應(yīng)開口相鄰的部分的上部被刻蝕，以形成第二凹陷。

3.如權(quán)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(yīng)掩模部件的上表面中遠(yuǎn)離所述相應(yīng)開口的一側(cè)高于其余部分，該刻蝕后的相應(yīng)掩模部件的上表面中靠近所述相應(yīng)開口的一側(cè)低于該刻蝕后的相應(yīng)掩模部件的上表面的所述第一凹陷的底部。

4.如權(quán)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(jīng)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(duì)第二電介質(zhì)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(duì)所述第二電介質(zhì)層的材料的蝕刻選擇比。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)包括相鄰的兩個(gè)柵極結(jié)構(gòu)，其中

所述第一電介質(zhì)層被形成為覆蓋所述兩個(gè)柵極結(jié)構(gòu)以及所述兩個(gè)柵極結(jié)構(gòu)之間的有源區(qū)表面，

所述形成第二電介質(zhì)層包括以第二電介質(zhì)層填充所述兩個(gè)柵極結(jié)構(gòu)之間的空間，

所述相應(yīng)開口包括：在所述兩個(gè)柵極結(jié)構(gòu)之間且與所述兩個(gè)柵極結(jié)構(gòu)相鄰的開口，所述相鄰的開口露出所述兩個(gè)柵極結(jié)構(gòu)之間的第一電介質(zhì)層，并且所述相鄰的開口還露出所述兩個(gè)柵極結(jié)構(gòu)之間的有源區(qū)上的第一電介質(zhì)層。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中提供所述襯底結(jié)構(gòu)包括：

在半導(dǎo)體襯底上形成柵極電介質(zhì)層；

在柵極電介質(zhì)層上形成電荷存儲(chǔ)層；

在電荷存儲(chǔ)層上形成中間電介質(zhì)層；

在中間電介質(zhì)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(zhì)層、電荷存儲(chǔ)層、柵極電介質(zhì)層，以形成所述至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)，

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

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中提供所述襯底結(jié)構(gòu)包括：

在半導(dǎo)體襯底上形成柵極電介質(zhì)層；

在柵極電介質(zhì)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(zhì)層，以形成所述至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)，

其中，所述柵極部分包括在柵極電介質(zhì)層上的第二柵極層。