[發明專利]一種半導體器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201711072016.3
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN109755247B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 尹卓;李智睿
• 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: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521;H01L27/11548;H01L27/11526
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

本發明提供一種半導體器件及其制作方法，所述方法包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底包括閃存器件區和浮柵器件區，所述半導體襯底上形成有圖案化的硬掩膜層；以所述圖案化的硬掩膜層為掩膜在所述半導體襯底中形成若干淺溝槽隔離結構，所述淺溝槽隔離結構的頂表面與所述硬掩膜層的頂表面平齊；回刻蝕所述浮柵器件區的部分淺溝槽隔離結構，以形成用于容納部分浮柵的凹槽；去除所述硬掩膜層，以露出所述半導體襯底；在所述半導體襯底上依次形成隧穿氧化層和浮柵，位于所述浮柵器件區的浮柵包括位于所述凹槽中的浮柵部分。本發明通過回刻蝕去除浮柵器件區的淺溝槽隔離結構的一部分，避免了改變有源區的形狀，以形成電學性能良好的理想浮柵器件。

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。

背景技術

存儲器用于存儲大量數字信息，最近的調查顯示，在世界范圍內，存儲器芯片大約占了半導體交易的30％，多年來，工藝技術的進步和市場需求催生越來越多高密度的各種類型存儲器。隨機存儲器，例如DRAM與SRAM(靜態隨機存儲器)在使用過程中存在掉電后存儲數據丟失的問題。為了克服這個問題，人們已經設計并開發了多種非易失性存儲器。

閃存存儲器即FLASH，是非易失性半導體存儲技術的主流，在各種各樣的FLASH器件中，目前比較流行的是ETOX(EPROM Tunnel Oxide)結構的閃存，即用一個被電介質六面包圍的浮柵(Floating Gate)來存儲電子。當電子被注入到浮柵中的時候，由于四周都是電介質，基于多晶硅和氧化硅的不同的功函數而產生勢阱，電子就是因為這個勢阱的存在而被保持在多晶硅里面，通過這個勢阱的存在，大大降低了電子逃逸的幾率，從而保證存儲信息的耐久性。

由于自對準工藝制作的浮柵是由有源區的圖形定義的，因此在浮柵上做引線的時候，需要改變有源區的圖形，但是更改有源區的圖形后，浮柵下有源區的特征尺寸明顯大于其接觸孔下有源區的特征尺寸；此外，由于有源區圖形的變化，會導致傳統浮柵器件的電學性能發生改變。

因此，需要一種新的浮柵器件及其制作方法，以解決現有技術中的問題。

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。

本發明提供一種半導體器件的制作方法，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底包括閃存器件區和浮柵器件區，所述半導體襯底上形成有圖案化的硬掩膜層；

以所述圖案化的硬掩膜層為掩膜在所述半導體襯底中形成若干淺溝槽隔離結構，所述淺溝槽隔離結構的頂表面與所述硬掩膜層的頂表面平齊；

回刻蝕所述浮柵器件區的部分淺溝槽隔離結構，以形成用于容納部分浮柵的凹槽；

去除所述硬掩膜層，以露出所述半導體襯底；

在所述半導體襯底上依次形成隧穿氧化層和浮柵，位于所述浮柵器件區的浮柵包括位于所述凹槽中的浮柵部分。

進一步，所述硬掩膜層包括氮化硅層。

進一步，形成所述若干淺溝槽隔離結構的步驟包括：

以所述圖案化的硬掩膜層為掩膜蝕刻部分所述半導體襯底，以形成若干淺溝槽；

在所述淺溝槽內填充隔離材料，以形成隔離材料層；

平坦化所述隔離材料層，直至露出所述硬掩膜層。

進一步，所述隔離材料包括二氧化硅。

進一步，回刻蝕所述浮柵器件區的部分淺溝槽隔離結構的步驟包括：