[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201810047177.5
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN110061007B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 韓亮
• 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: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524
• 代理公司: 上海知錦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 高靜;李麗

一種半導體結構及其形成方法，形成方法包括：提供包括單元存儲器區和外圍區的襯底，單元存儲器區柵極疊層結構和襯底圍成溝槽；在溝槽側壁形成保護層；在溝槽內形成頂部低于柵極疊層結構頂部的阻擋層；沉積介質材料并刻蝕介質材料，在外圍區柵極疊層結構側壁形成側墻，且剩余介質材料填充形成有阻擋層的溝槽；去除高于阻擋層頂部的介質材料、側墻和保護層；去除阻擋層；將露出的柵極疊層結構轉化為金屬硅化物層；形成覆蓋金屬硅化物層和側墻的頂部介質層，頂部介質層還位于溝槽內且在溝槽開口處密封溝槽，且在溝槽內圍成孔洞。頂部介質層在溝槽內的填孔能力較差，因此在溝槽內圍成孔洞，孔洞作為空氣側墻，從而減小相鄰字線之間的電容。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種半導體結構及其形成方法。

背景技術

目前，快閃存儲器(Flash)，又稱為閃存，已經成為非揮發性存儲器(Non-volatileMemory，NVM)的主流。根據結構不同，閃存可分為或非閃存(Nor Flash)和與非閃存(NANDFlash)兩種。閃存的主要特點是在不加電的情況下能長期保持存儲的信息，且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重寫等優點，因而在微機、自動化控制等多項領域得到了廣泛的應用。

由于NAND閃存器件具有較高的單元密度、較高的存儲密度、較快的寫入和擦除速度等優勢，逐漸成為了快閃存儲器中較為普遍使用的一種結構，目前主要用于數碼相機等的閃存卡和MP3播放機中。

但是，目前NAND閃存器件的性能仍有待提高。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種半導體結構及其形成方法，提高NAND閃存器件的性能。

為解決上述問題，本發明提供一種半導體結構的形成方法，包括：提供襯底，所述襯底包括單元存儲器區和外圍區，所述襯底上形成多個分立的柵極疊層結構，所述單元存儲器區的相鄰柵極疊層結構和所述襯底圍成溝槽；在所述溝槽的側壁形成保護層；形成所述保護層后，在所述溝槽內形成阻擋層，所述阻擋層的頂部低于所述柵極疊層結構的頂部；沉積介質材料并刻蝕所述介質材料，保留位于所述外圍區柵極疊層結構側壁的介質材料作為側墻，且剩余介質材料還填充形成有所述阻擋層的溝槽；去除高于所述阻擋層頂部的介質材料、側墻和保護層，露出所述柵極疊層結構的部分側壁；露出所述柵極疊層結構的部分側壁后，去除所述阻擋層；去除所述阻擋層后，采用金屬硅化物工藝，將露出的柵極疊層結構轉化為金屬硅化物層；形成覆蓋所述金屬硅化物層和側墻的頂部介質層，所述頂部介質層還形成于所述溝槽內，且所述頂部介質層在所述溝槽開口位置處密封所述溝槽，且在所述溝槽內圍成孔洞。

相應的，本發明還提供一種半導體結構，包括：襯底，所述襯底包括單元存儲器區和外圍區；多個分立的柵極疊層結構，位于所述襯底上；金屬硅化物層，位于所述柵極疊層結構的頂部，所述單元存儲器區的相鄰金屬硅化物層以及柵極疊層結構和所述襯底圍成溝槽；保護層，位于所述單元存儲器區的柵極疊層結構側壁上；側墻，覆蓋所述外圍區柵極疊層結構的側壁；頂部介質層，覆蓋所述金屬硅化物層和側墻，所述頂部介質層還位于所述溝槽內，且所述頂部介質層在所述溝槽開口位置處密封所述溝槽，且在所述溝槽內圍成孔洞。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：