[發明專利]NAND閃存器件及其形成方法

有效

• 申請號: 202010009502.6
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN113078099B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 韓亮;王海英
• 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: H01L21/764
• 分類號: H01L21/764;H10B41/35;H01L21/28;H01L29/423
• 代理公司: 上海德禾翰通律師事務所 31319
• 代理人: 侯莉

1.一種NAND閃存器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底包括外圍區和存儲區，所述半導體襯底的外圍區上具有第一柵極結構，在所述半導體襯底的存儲區上具有第二柵極結構，相鄰第一柵極結構之間以及第一柵極結構和第二柵極結構之間具有第一槽；

在所述第一槽中形成覆蓋第一柵極結構側壁和第二柵極結構側壁的第一初始間隙壁結構；

以所述第一初始間隙壁結構為掩模，在第一槽底部的半導體襯底中形成第一源漏摻雜區；

形成所述第一源漏摻雜區之后，刻蝕減薄所述第一初始間隙壁結構，使第一初始間隙壁結構形成第一間隙壁結構；

形成第一間隙壁結構之后，在所述第一槽中形成底部介質層；

形成所述底部介質層之后，去除所述第一間隙壁結構，以在所述底部介層和第一柵極結構之間、以及所述底部介質層和第二柵極結構之間形成第一開口；

在第一開口的內壁和第一開口上、以及底部介質層上形成頂部介質層，第一槽中底部介質層分別和第一柵極結構和第二柵極結構之間具有第一空隙，所述第一空隙被頂部介質層的材料包裹；

形成貫穿所述頂部介質層和底部介質層的第一導電連接結構，第一導電連接結構與所述第一源漏摻雜區電學連接。

2.根據權利要求1所述的NAND閃存器件的形成方法，其特征在于，所述刻蝕減薄所述第一初始間隙壁結構，以形成第一間隙壁結構的工藝包括：濕法刻蝕工藝。

3.根據權利要求1所述的NAND閃存器件的形成方法，其特征在于，所述第一間隙壁結構的寬度為100埃至150埃。

4.根據權利要求1所述的NAND閃存器件的形成方法，其特征在于，在形成所述第一初始間隙壁結構之前，相鄰的第二柵極結構之間具有第二槽，第二槽的寬度小于第一槽的寬度；所述NAND閃存器件的形成方法還包括：在形成所述第一初始間隙壁結構的過程中，在所述第二槽中形成第二間隙壁結構，第二間隙壁結構填充滿第二槽；在減薄所述第一初始間隙壁結構的過程中，保留所述第二間隙壁結構；在去除所述第一間隙壁結構的過程中，去除所述第二間隙壁結構；在形成頂部介質層的過程中，所述頂部介質層還形成在第二槽的內壁和第二槽上，相鄰的第二柵極結構之間具有第二空隙，所述第二空隙被頂部介質層的材料包裹。

5.根據權利要求4所述的NAND閃存器件的形成方法，其特征在于，在減薄所述第一初始間隙壁結構之前，在所述第二間隙壁結構和第二柵極結構上形成掩模保護層；刻蝕減薄所述第一初始間隙壁結構之后，且在形成底部介質層之前，去除所述掩模保護層。

6.根據權利要求4所述的NAND閃存器件的形成方法，其特征在于，還包括：

在形成所述第一初始間隙壁結構之前，在所述第一槽的側壁和底部、以及第二槽的側壁和底部形成保護層；在所述保護層的表面形成刻蝕阻擋層；

在形成底部介質層之后，且在去除所述第一間隙壁結構之前，回刻蝕底部介質層、第一間隙壁結構、第二間隙壁結構、刻蝕阻擋層和保護層，以暴露出第一柵極結構的頂部區域和第二柵極結構的頂部區域；以所述刻蝕阻擋層為停止層刻蝕去除所述第一間隙壁結構和第二間隙壁結構；去除所述第一間隙壁結構和第二間隙壁結構之后，去除第二槽中的刻蝕阻擋層和開口暴露出的刻蝕阻擋層；在形成頂部介質層之前，以所述保護層為保護，對第一柵極結構暴露出的頂部區域和第二柵極結構暴露出的頂部區域進行硅化處理，使第一柵極結構的頂部區域形成第一金屬硅化層，且使第二柵極結構的頂部區域形成第二金屬硅化層。

7.根據權利要求6所述的NAND閃存器件的形成方法，其特征在于，還包括：

在形成所述第一間隙壁結構之后，且在形成所述底部介質層之前，在所述第一槽的底部、第一間隙壁結構的表面、以及第一柵極結構和第二柵極結構上形成研磨阻擋層；回刻蝕底部介質層、第一間隙壁結構、第二間隙壁結構、刻蝕阻擋層和保護層的過程中，還回刻蝕了所述研磨阻擋層。

8.根據權利要求6所述的NAND閃存器件的形成方法，其特征在于，回刻蝕底部介質層、第一間隙壁結構、第二間隙壁結構、刻蝕阻擋層和保護層的工藝包括干法刻蝕工藝。