[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201711282621.3
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108807395B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 楊世匡;施宏霖;邱捷飛;劉珀瑋;黃文鐸;許祐凌;才永軒
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種用于制造包括非易失性存儲器的半導體器件的方法，所述方法包括：

在襯底上方形成構成一對存儲器單元的一對堆疊結構，所述一對堆疊結構的每個均包括至少第一多晶硅層和第二多晶硅層以及蓋絕緣層；

在所述一對堆疊結構的每個的相對側上均形成第一側壁間隔件，其中，所述第一側壁間隔件同時對稱地設置在所述一對堆疊結構的每個的相對側上；

在所述一對堆疊結構上方形成第三多晶硅層，從而覆蓋所述一對堆疊結構；

去除所述第三多晶硅層的上部，包括：

在所述第三多晶硅層上方形成第四多晶硅層；

實施第一平坦化操作以部分地去除所述第三多晶硅層和所述第四多晶硅層，從而暴露所述蓋絕緣層，其中，所述第四多晶硅層在所述一對堆疊結構之間的部分被完全去除；和

實施第二平坦化操作以進一步減小所述第三多晶硅層和所述第四多晶硅層的厚度，從而形成選擇柵極和擦除柵極，

其中，所述擦除柵極的上表面和與所述擦除柵極接觸的所述第一側壁間隔件的一個在所述擦除柵極的上表面和所述第一側壁間隔件的所述一個的接觸點處形成角度θ1，其中，從所述擦除柵極的上表面測量，90°θ1115°。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述側壁間隔件的所述一個相對于所述襯底的表面的法線朝向選擇柵極側傾斜，在所述側壁間隔件的所述一個與所述法線之間形成角度θ2。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，從所述法線測量，0°θ210°。

4.根據權利要求2所述的方法，其中，所述擦除柵極的上表面和平行于所述襯底的所述表面的水平面在所述擦除柵極的上表面和所述側壁間隔件的所述一個的接觸點處形成角度θ3，其中，從所述水平面測量，-15°θ3 10°。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述一對堆疊結構的每個包括：

在所述襯底上方形成第一介電層；

在所述第一介電層上方形成用于所述第一多晶硅層的第一多晶硅膜；

在所述第一多晶硅膜上方形成第二介電膜；

在所述第二介電膜上方形成用于所述第二多晶硅層的第二多晶硅膜；

圖案化所述第二多晶硅膜和所述第二介電膜，從而形成所述第二多晶硅層和第二介電層；以及

在形成所述第二多晶硅層和所述第二介電層之后，圖案化所述第一多晶硅膜，從而形成所述第一多晶硅層。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，形成所述一對堆疊結構的每個還包括，在圖案化所述第二多晶硅膜和所述第二介電膜之后并且在圖案化所述第一多晶硅膜之前，在所述第二多晶硅層和所述第二介電層的相對側上形成第二側壁間隔件。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，在圖案化所述第一多晶硅膜之后，形成所述第一側壁間隔件。

8.根據權利要求6所述的方法，其中，所述第二側壁間隔件具有三層結構，所述三層結構包括至少一個氮化硅層和至少一個氧化硅層。

9.根據權利要求1所述的方法，其中：所述擦除柵極的上表面相對于所述襯底高于控制柵極的上表面。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一平坦化操作包括化學機械拋光操作。

11.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第二平坦化操作包括使用等離子體工藝的回蝕刻操作。