[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201810165981.3
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN110211959B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 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;H01L27/11529;H01L27/11531
• 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，方法包括：提供襯底，包括單元存儲器區和外圍區，襯底上有多個柵極疊層結構，單元存儲器區中遠離外圍區的為第一柵極疊層結構，外圍區中鄰近單元存儲器區的為第二柵極疊層結構，單元存儲器區的相鄰柵極疊層結構與襯底、第二柵極疊層結構和相鄰的單元存儲器區柵極疊層結構與襯底圍成溝槽；在溝槽頂部部分深度內形成覆蓋層，與相鄰柵極疊層結構和襯底圍成空氣側墻；在第一柵極疊層結構遠離第二柵極疊層結構的側壁、第二柵極疊層結構遠離第一柵極疊層結構的側壁形成側墻。本發明在覆蓋層的阻擋作用下，側墻不會形成于溝槽中，空氣側墻能減小相鄰字線間的電容，改善了NAND閃存器件的重復讀寫能力及在編程過程中的串擾問題。

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-volatile Memory，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(NAND Flash)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，所述襯底上形成有多個分立的柵極疊層結構，所述單元存儲器區中遠離所述外圍區一側的柵極疊層結構為第一柵極疊層結構，所述外圍區中鄰近所述單元存儲器區的柵極疊層結構為第二柵極疊層結構，所述單元存儲器區的相鄰柵極疊層結構與所述襯底、以及所述第二柵極疊層結構和相鄰的單元存儲器區柵極疊層結構與所述襯底圍成溝槽；在所述溝槽頂部的部分深度內形成覆蓋層，所述覆蓋層、相鄰柵極疊層結構和襯底圍成空氣側墻；形成所述覆蓋層后，在所述第一柵極疊層結構遠離所述第二柵極疊層結構一側的側壁、以及所述第二柵極疊層結構遠離所述第一柵極疊層結構一側的側壁形成側墻。

可選的，形成所述覆蓋層的工藝為等離子體增強化學氣相沉積工藝。

可選的，所述覆蓋層的材料為等離子體增強四乙氧基硅烷和等離子體增強氧化硅中的一種或兩種。

可選的，所述溝槽內的覆蓋層的厚度為至

可選的，在所述溝槽頂部的部分深度內形成覆蓋層之前，所述形成方法還包括：形成保形覆蓋所述襯底和柵極疊層結構的阻擋膜；在相鄰所述柵極疊層結構之間的阻擋膜上形成停止層，所述停止層的頂部低于所述柵極疊層結構的頂部；刻蝕去除高于所述停止層頂部的阻擋膜，剩余阻擋膜作為阻擋層；形成所述阻擋層后，去除所述停止層。

可選的，所述阻擋層的材料為氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的一種或多種。

可選的，形成所述阻擋層的工藝為低壓爐管工藝。

可選的，所述阻擋層的厚度為至

可選的，所述停止層為底部抗反射涂層、有機介質層、深紫外光吸收層或光刻膠層。

可選的，所述單元存儲器區的柵極疊層結構包括位于所述襯底上的柵絕緣層、位于所述柵絕緣層上的浮置柵層、位于所述浮置柵層上的柵介質層、以及位于所述柵介質層上的控制柵層；所述外圍區的柵極疊層結構包括位于所述襯底上的選擇柵極。