一种半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种半导体器件及其制造方法，涉及半导体技术领域。所述方法包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有若干浮栅结构，在相邻的所述浮栅结构之间形成有向下延伸至所述半导体衬底中的浅沟槽隔离结构；形成覆盖所述浮栅结构和所述半导体衬底表面的掩膜层，并在所述掩膜层中形成开口，以暴露部分所述浅沟槽隔离结构；刻蚀去除部分所述浅沟槽隔离结构中填充的浅沟槽隔离材料，以形成孔洞；去除所述掩膜层；形成覆盖所述半导体衬底和所述浮栅结构的层间介电层，以密封所述孔洞形成空气隙。本发明专利技术的半导体器件的制造方法，降低存储单元的阈值电压Vt漂移，减少了单元之间的串扰，进而提高了器件的性能。

【技术实现步骤摘要】

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造方法。
技术介绍
NAND闪存已经成为目前主流的非易失存储技术，被广泛应用于数据中心、个人电脑、手机、智能终端、消费电子等各个领域，而且任然呈现需求不断增长的局面。NAND闪存的制造工艺也随之发展到了16nm，从二维的制造工艺向三维的制造工艺转化。但是随着NAND闪存单元物理尺寸的缩小，也使NAND闪存制造工艺面临诸多的技术挑战，主要包括：非常小的图案(通常利用四间隔图案技术)，深宽比大于10时而产生的填充问题以及单元之间的串扰越来越严重的问题等。为了解决单元之间的串扰问题在单元之间制备空气隙(airgap)是很有效的减小串扰的方法。在目前主流的NAND闪存芯片中均采用了空气隙的结构。目前国际上常见的空气隙的形状多为倒三角型，即空气隙的上半部分的宽度明显大于下半部分的宽度。这种倒三角结构会使相邻两条字线的隔离效果变差，使得单元的阈值电压出现漂移。因此，有必要提出一种半导体器件的制造方法，以改善空气隙的隔离作用。
技术实现思路
在
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，本专利技术实施例一提供一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：步骤A1：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有若干浮栅结构，在相邻的所述浮栅结构之间形成有向下延伸至所述半导体衬底中的浅沟槽隔离结构；步骤A2：形成覆盖所述浮栅结构和所述半导体衬底表面的掩膜层，并在所述掩膜层中形成开口，以暴露部分所述浅沟槽隔离结构；步骤A3：刻蚀去除部分所述浅沟槽隔离结构中填充的浅沟槽隔离材料，以形成孔洞；步骤A4：去除所述掩膜层；步骤A5：形成覆盖所述半导体衬底和所述浮栅结构的层间介电层，以密封所述孔洞形成空气隙。可选地，在所述步骤A1中，在所述半导体衬底的表面和浮栅结构上还形成有ONO层。可选地，所述掩膜层为硬掩膜层。可选地，所述硬掩膜层的材料包括氮化硅。可选地，所述开口的宽度小于所述浅沟槽隔离结构宽度的五分之一。可选地，在所述步骤A3中，所述刻蚀为湿法刻蚀。可选地，所述湿法刻蚀为SiCoNi刻蚀方法。可选地，所述空气隙的形状为椭圆形。可选地，所述空气隙的深度大于等于所述浅沟槽隔离结构深度的三分之一。可选地，在所述步骤A4和所述步骤A5之间还包括，在所述浮栅结构和所述半导体衬底的表面上形成刻蚀停止层的步骤。可选地，所述刻蚀停止层的材料选自SiCN、SiN、SiC、SiOF或SiON中的一种或几种。可选地，在所述步骤A5之后，还包括在所述层间介电层中形成接触的步骤。本专利技术实施例二提供一种采用前述的制造方法所获得的半导体器件。本专利技术实施例的半导体器件的制造方法，通过在相邻单元之间的浅沟槽隔离结构中形成空气隙，该空气隙显著增强有源区之间的隔离效果，降低存储单元的阈值电压Vt漂移，减少了单元之间的串扰，进而提高了器件的性能。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1A、图1B和图1C为本专利技术的一个实施例的一种半导体器件的制造方法的相关步骤形成的结构的剖视图；图2为本专利技术的一个实施例的一种半导体器件的制造方法的示意性流程图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。这里参考作为本专利技术的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述专利技术的实施例。这样，可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此，本专利技术的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制造导致的形状偏差。例如，显示为矩形的注入区在其边缘通常具有圆的或弯曲特征和/或注入浓度梯度，而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样，通过注入形成的埋藏区可导致该埋藏区和注入进行时所经过的表面之间的区中的一些注入。因此，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本专利技术的范围。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本专利技术提出的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。实施例一下面，参照图1A至图1C和图2来描述本专利技术的一个实施例提出的一种半导体器件的制造方法。其中，图1A至图1C为本专利技术的一个实施例的一种半导体器件的制造方法的相关步骤形成的结构的剖视图；图2为本专利技术的一个实施例的一种半导体器件的制造方法的示意性流程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：步骤A1：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有若干浮栅结构，在相邻的所述浮栅结构之间形成有向下延伸至所述半导体衬底中的浅沟槽隔离结构；步骤A2：形成覆盖所述浮栅结构和所述半导体衬底表面的掩膜层，并在所述掩膜层中形成开口，以暴露部分所述浅沟槽隔离结构；步骤A3：刻蚀去除部分所述浅沟槽隔离结构中填充的浅沟槽隔离材料，以形成孔洞；步骤A4：去除所述掩膜层；步骤A5：形成覆盖所述半导体衬底和所述浮栅结构的层间介电层，以密封所述孔洞形成空气隙。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：步骤A1：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有若干浮栅结构，在相邻的所述浮栅结构之间形成有向下延伸至所述半导体衬底中的浅沟槽隔离结构；步骤A2：形成覆盖所述浮栅结构和所述半导体衬底表面的掩膜层，并在所述掩膜层中形成开口，以暴露部分所述浅沟槽隔离结构；步骤A3：刻蚀去除部分所述浅沟槽隔离结构中填充的浅沟槽隔离材料，以形成孔洞；步骤A4：去除所述掩膜层；步骤A5：形成覆盖所述半导体衬底和所述浮栅结构的层间介电层，以密封所述孔洞形成空气隙。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤A1中，在所述半导体衬底的表面和浮栅结构上还形成有ONO层。3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述掩膜层为硬掩膜层。4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述硬掩膜层的材料包括氮化硅。5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述开口的宽度小于所述浅沟槽隔离...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海洋，陈卓凡，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31