半导体器件及其制作方法、电子装置制造方法及图纸

技术编号:19431348 阅读:5 留言:0更新日期:2018-11-14 11:50
本发明专利技术提供一种半导体器件及其制作方法、电子装置,该制作方法包括制作接触孔时,在字线带状接触区两侧的初始层间介电层中形成保护接触孔,并在去除存储单元器件区中的初始层间介电层时以保护层覆盖所述字线带状接触区,从而避免字线带状接触区中的初始层间介电层被去除。该制作方法可以避免NOR器件接触孔制作中在字线带状接触区出现光刻胶坍塌、控制栅硬掩膜损伤,或者层间介电层在控制栅两层上残余而导致控制栅与源/漏击穿电压降低等问题,提高了器件的性能和良率。该半导体器件和电子装置具有类似的优点。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制作方法、电子装置
本专利技术涉及半导体
,具体而言涉及一种半导体器件及其制作方法、电子装置。
技术介绍
随着可携式个人设备的流行,对存储器的需求进一步的增加,对存储器技术的研究成为了信息技术研究的重要方向,为了更好地提高存储密度和数据存储的可靠性,研发重点逐渐主要集中在非挥发性存储器(NVM,non-volatilememory)。NOR(“或非”型电子逻辑门)型快闪存储器能够以随机存取的方式来被读取或者被程式化,并由于其非易失性(non-volatility)、耐久性(durability)以及快速的存取时间而在移动装置中被广泛地使用。自对准翻转接触适于45nm的NOR器件,图1示出目前一种NORFlash器件的接触孔布局示意图。如图1所示,NOR型闪存器件包括存储单元器件区(Cellarea)和字线带状接触区(Wordlinestrapcontactarea,简称WLstrapCTarea,如图1中虚线区域),存储单元器件区和字线带状接触区被沿Y方向布置隔离结构(STI)划分为多个沿Y方向的有源区AA。在存储单元器件区形成由多个存储单元组成存储阵列,在字线方向(即X方向)为堆叠栅,栅堆叠两侧沿位线方向(即Y方向)为源漏区,堆叠栅自下而上依次包括浮栅(floatinggate)、介质层(IPD,Inter-PolyDelectric)和控制栅(contorlgate),浮栅为存储层,在一条WL上,存储单元沟道之间通过浅沟槽(STI)进行隔离,存储单元的控制栅(CG)连在一起。漏极接触包括位于有源区漏区之上的底部接触和顶部接触。源极接触同样包括位于有源区源区之上的底部接触和顶部接触,其中,底部接触呈长沟槽状,使得每个源线可以形成公共源,从而通过一个顶部接触与互连层连接。在字线带状接触区形成虚拟存储阵列,并在虚拟存储阵列上形成控制栅接触,控制栅接触包括位于控制栅上的底部接触和顶部接触。漏极接触孔(漏极底部接触)和源极接触沟槽(源极底部接触)通过自对准翻转刻蚀技术形成,字线带状区域的控制栅之间的空间在翻转刻蚀器件也会被打开并填充氮化硅。然而,由于字线带状(WLStrap)区域在翻转接触刻蚀器件需要打开,因此需要非高准确的光刻套刻精度和关键尺寸,否则较大的关键尺寸会导致光阻坍塌或者不足以保护控制栅的氮化硅硬掩膜层,而较小的关键尺寸和套刻偏移可能引起层间介电层氧化物在控制栅间隙壁一侧残余,并在填充氮化硅移除层介电层氧化物之后形成小的空隙,而钨会填充到该空隙,这导致控制与源/漏击穿电压降低,甚至发生漏电流。因此,需要提出一种新的半导体器件的制作方法,以至少部分解决上述问题。
技术实现思路

技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。针对现有技术的不足,本专利技术提出一种半导体器件的制作方法,可以避免NOR器件接触孔制作中在字线带状接触区出现光刻胶坍塌、控制栅硬掩膜损伤,或者层间介电层在控制栅两层上残余而导致控制栅与源/漏击穿电压降低等问题,提高了器件的性能和良率。本专利技术一方面提供一种半导体器件的制作方法,其包括:提供半导体衬底,所述半导体衬底至少包括存储单元器件区和字线带状接触区,在所述半导体衬底的所述存储单元器件区和所述字线带状接触区中形成堆叠栅和包围所述堆叠栅的初始层间介电层;在所述存储单元器件区的所述初始层间介电层中形成翻转接触孔,在所述字线带状接触区两侧的所述初始层间介电层中形成保护接触孔;在所述翻转接触孔和保护接触孔中填充隔离材料;形成覆盖所述保护接触孔和所述字线带状接触区的保护层;以所述保护层为掩膜去除所述存储单元器件区中的所述初始层间介电层,以形成源区底部接触孔和漏区底部接触孔;以导电材料填充所述源区底部接触孔和所述漏区底部接触孔从而形成源区底部接触和漏区底部接触。优选地,在所述半导体衬底中形成有隔离结构和被所述隔离结构分隔的有源区,所述翻转接触孔和所述保护接触孔形成在所述隔离结构之上。优选地,所述保护接触孔沿位线方向排列,并且在所述字线带状接触区两侧的所述隔离结构上均形成有所述保护接触孔。优选地,所述保护层为光刻胶层。优选地,以所述保护层为掩膜去除所述存储单元器件区中的所述初始层间介电层时采用湿法刻蚀工艺。优选地,所述堆叠栅包括依次堆叠设置的浮栅、隔离层、控制栅和控制栅硬掩膜层;所述存储单元器件区和所述字线带状接触区中位于同一字线方向上的所述控制栅彼此连接在一起。优选地,形成所述源区底部接触和所述漏区底部接触之后还包括:去除所述保护层;形成第一层间介电层;在所述第一层间介电层中形成位于所述存储单元器件区的漏区顶部接触孔、源区顶部接触孔和位于所述字线带状接触区的栅极顶部接触孔;在所述字线带状接触区的所述控制栅硬掩膜层中形成开口;以导电材料填充所述漏区顶部接触孔、所述源区顶部接触孔和所述栅极顶部接触孔以及所述开口,从而形成漏区顶部接触、源区顶部接触和栅极接触。根据本专利技术的半导体器件的制作方法,在形成翻转接触孔时,在字线带状接触区的两侧形成保护接触孔,并且当去除存储单元器件区中的初始层间介电层时在字线带状接触区上形成保护层,通过该保护层和保护接触孔可以使字线带状接触区中的初始层间介电层不会在去除储单元器件区中的初始层间介电层的过程中被去除,从而可以避免在字线带状接触区也形成翻转接触孔所造成的各种问题,因此便避免了NOR器件接触孔制作中在字线带状接触区出现光刻胶坍塌、控制栅硬掩膜损伤,或者层间介电层在控制栅两层上残余而导致控制栅与源/漏击穿电压降低等问题,提高了器件的性能和良率。即,根据本专利技术的半导体器件的制作方法在进行翻转刻蚀时不在字线带状接触区形成翻转接触孔,并且通过在字线带状接触区两层形成保护接触孔以及在字线带状接触区上形成保护层来避免字线带状接触区的初始层间介电层在形成源漏底部接触孔时被去除,从而克服了前述各种问题。本专利技术另一方面提供一种采用上述方法制作的半导体器件,该半导体器件包括:半导体衬底,所述半导体衬底至少包括存储单元器件区和字线带状接触区,在所述半导体衬底上形成有堆叠栅和包围所述堆叠栅的初始层间介电层;在所述存储单元器件区的所述初始层间介电层中形成有翻转接触孔,在所述字线带状接触区两侧形成有保护接触孔,所述翻转接触孔和保护接触孔中填充有隔离材料;在所述半导体衬底上在所述存储单元器件区中形成有源区底部接触和漏区底部接触。优选地,在所述半导体衬底中形成有隔离结构和被所述隔离结构分隔的有源区,所述翻转接触孔和所述保护接触孔形成在所述隔离结构之上。优选地,所述保护接触孔沿位线方向排列,并且在所述字线带状接触区两侧的隔离结构上均形成有所述保护接触孔。本专利技术提出的半导体器件由于可以避免接触孔制作中在字线带状接触区出现光刻胶坍塌、控制栅硬掩膜损伤,或者层间介电层在控制栅两层上残余而导致控制栅与源/漏击穿电压降低等问题,因此器件的性能和良率得到提高。本专利技术再一方面提供一种电子装置,其包括如上所述的半导体器件以及与所述半导体器件相连接的电子组件。本专利技术提出的电子装置,由于具有上述半导体器件,因而具有类似的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,包括下述步骤:提供半导体衬底,所述半导体衬底至少包括存储单元器件区和字线带状接触区,在所述半导体衬底的所述存储单元器件区和所述字线带状接触区中形成堆叠栅和包围所述堆叠栅的初始层间介电层;在所述存储单元器件区的所述初始层间介电层中形成翻转接触孔,在所述字线带状接触区两侧的所述初始层间介电层中形成保护接触孔;在所述翻转接触孔和保护接触孔中填充隔离材料;形成覆盖所述保护接触孔和所述字线带状接触区的保护层;以所述保护层为掩膜去除所述存储单元器件区中的所述初始层间介电层,以形成源区底部接触孔和漏区底部接触孔;以导电材料填充所述源区底部接触孔和所述漏区底部接触孔从而形成源区底部接触和漏区底部接触。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,包括下述步骤:提供半导体衬底,所述半导体衬底至少包括存储单元器件区和字线带状接触区,在所述半导体衬底的所述存储单元器件区和所述字线带状接触区中形成堆叠栅和包围所述堆叠栅的初始层间介电层;在所述存储单元器件区的所述初始层间介电层中形成翻转接触孔,在所述字线带状接触区两侧的所述初始层间介电层中形成保护接触孔;在所述翻转接触孔和保护接触孔中填充隔离材料;形成覆盖所述保护接触孔和所述字线带状接触区的保护层;以所述保护层为掩膜去除所述存储单元器件区中的所述初始层间介电层,以形成源区底部接触孔和漏区底部接触孔;以导电材料填充所述源区底部接触孔和所述漏区底部接触孔从而形成源区底部接触和漏区底部接触。2.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,在所述半导体衬底中形成有隔离结构和被所述隔离结构分隔的有源区,所述翻转接触孔和所述保护接触孔形成在所述隔离结构之上。3.根据权利要求2所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述保护接触孔沿位线方向排列,并且在所述字线带状接触区两侧的所述隔离结构上均形成有所述保护接触孔。4.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述保护层为光刻胶层。5.根据权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,以所述保护层为掩膜去除所述存储单元器件区中的所述初始层间介电层时采用湿法刻蚀工艺。6.根据权利要求1-5之一所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述堆叠栅包括依次堆叠设置的浮栅、隔离层、控制栅和控制栅硬掩膜层;所述存储单元器件区和所述字线带状接触区中位...

【专利技术属性】
技术研发人员:王胜名邹陆军李绍彬仇圣棻
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司中芯国际集成电路制造北京有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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