[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: 201610719827.7
• 申請日: 2016-08-24
• 公開（公告）號: CN107785374B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 陳卓凡;張翼英
• 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: H01L27/11517
• 分類號: H01L27/11517
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 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，該制作方法包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底上形成有含硅凸起陣列；在每個所述含硅凸起的頂端形成電流阻擋層。該制作方法可以通過在含硅凸起頂端形成電流阻擋層，從而可以避免含硅凸起頂端形成導電的尖端，進而相對增大含硅凸起頂部導電部分的關鍵尺寸，并減少漏電流，改善諸如編程窗口、耐久性和數據保持等器件性能。該半導體器件和電子裝置具有較高的性能。

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)?？扉W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)快速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。

隨著NAND快閃存儲器存儲單元的關鍵尺寸縮小至20nm以下，浮柵(floatinggate，FG)的關鍵尺寸越來越小，而同時由于諸如ONO(氧化物-氮化物-氧化物)等多晶硅間電介質(IPD)的厚度不能一直縮小，例如其必須保持約10nm的厚度，在這兩種因素作用下，如圖1虛線區域所示，浮柵頂部的關鍵尺寸非常有限(換句話說，浮柵頂部形成尖端)，這導致在編程期間，IPD中的漏電流很大，進而導致編程窗口中最大閾值電壓極大地減小，并且IPD中的電子陷阱(trap)增加，這將對器件性能，例如編程能力、耐久性、數據保持能力等造成影響。

因此，有必要提出一種新的半導體器件的制作方法，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。

針對現有技術的不足，本發明提出一種半導體器件的制作方法，可以減少器件多晶硅頂部區域的漏電，改善器件的性能和耐久性。

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，所述半導體襯底上形成有含硅凸起陣列；在每個所述含硅凸起的頂端形成電流阻擋層。

進一步地，在所述半導體襯底上形成含硅凸起陣列的步驟包括：在所述半導體襯底上形成含硅材料層和圖形化的硬掩膜層；以所述圖形化的硬掩膜層為掩膜刻蝕所述含硅材料層以形成含硅凸起陣列。

進一步地，所述圖形化硬掩膜層包括氧化物。

進一步地，在所述含硅材料層和所述圖形化硬掩膜層之間還形成有氮化物停止層。

進一步地，在每個所述含硅凸起的頂端形成電流阻擋層的步驟包括：形成填充所述含硅凸起陣列間隙的填充層；去除部分所述填充層以露出所述含硅凸起的頂端；在所述含硅凸起的頂端形成電流阻擋層。

進一步地，所述電流阻擋層為氮化物。

進一步地，對所述含硅凸起的頂端執行含氮等離子體處理，以形成所述氮化物。

進一步地，所述含氮等離子體處理為N2或NH3等離子體處理。

進一步地，所述間隙的填充層為隔離結構氧化物。

進一步地，在形成填充所述含硅凸起陣列間隙的填充層之前，還包括下述步驟：以所述圖形化的硬掩膜層為掩膜刻蝕所述半導體襯底以形成用于形成隔離結構的溝槽。