半导体器件的形成方法技术

技术编号:14971744 阅读:38 留言:0更新日期:2017-04-03 00:15
一种半导体器件的形成方法,包括:在逻辑栅极膜表面形成第二介质层;去除存储区以及隔离区的第二介质层;去除存储区的逻辑栅极膜以及第一介质层顶部的逻辑栅极膜,保留第二隔离区的逻辑栅极膜;去除第一介质层和第二介质层,在第二隔离区的逻辑栅极膜顶部和侧壁表面、第一隔离区表面、存储栅极膜表面、以及部分逻辑区的逻辑栅极膜顶部表面形成图形化掩膜层;以图形化掩膜层为掩膜,刻蚀逻辑区的逻辑栅极膜直至暴露出逻辑区基底表面,形成逻辑栅极结构,在形成逻辑栅极结构后,第二隔离区剩余逻辑栅极膜为支撑栅结构,第二隔离区的图形化掩膜层覆盖支撑栅结构表面;去除图形化掩膜层。本发明专利技术中避免或减少了脱落源,从而提高半导体器件的生产良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
,特别涉及一种半导体器件的形成方法
技术介绍
在目前的半导体产业中,集成电路产品主要可分为三大类型:逻辑、存储器和模拟电路,其中存储器件在集成电路产品中占了相当大的比例。而在存储器件中,近年来快闪存储器(flashmemory,简称闪存)的发展尤为迅速。它的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息,具有集成度高、较快的存取速度、易于擦除和重写等多项优点,因而在微机、自动化控制等多项领域得到了广泛的应用。随着半导体技术发展,对存储器件进行更为广泛的应用,需要将所述存储器件与其他器件区同时形成在一个芯片上,以形成嵌入式半导体存储装置。例如将所述存储器件内嵌置于中央处理器,则需要使得所述存储器件与嵌入的中央处理器平台进行兼容,并且保持原有的存储器件的规格及对应的电学性能。一般地,需要将所述存储器件与嵌入的标准逻辑装置进行兼容。对于嵌入式半导体器件来说,其通常分为逻辑区和存储区,逻辑区通常包括逻辑晶体管,存储区则包括存储晶体管(快闪存储器)。然而,现有技术在同一晶圆上形成逻辑晶体管和存储晶体管时,晶圆上制造的半导体器件良率有待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种半导体器件的形成方法,提高半导体器件的生产良率。为解决上述问题,本专利技术提供一种半导体器件的形成方法,包括:提供基底,所述基底包括存储区、逻辑区、以及位于存储区和逻辑区之间的隔离区,所述隔离区包括与存储区相邻接的第一隔离区、以及与逻辑区相邻接的第二隔离区,所述存储区基底表面形成有存储栅极膜、以及位于存储栅极膜表面的第一介质层,所述第一介质层还位于第一隔离区表面且暴露出第二隔离区表面;形成覆盖所述第一介质层表面、第二隔离区表面、以及逻辑区基底表面的逻辑栅极膜;在所述逻辑栅极膜表面形成第二介质层;去除所述存储区以及隔离区的第二介质层,保留逻辑区的逻辑栅极膜表面的第二介质层;去除所述存储区的逻辑栅极膜以及第一介质层顶部表面的逻辑栅极膜,保留第二隔离区的逻辑栅极膜;去除所述第一介质层和第二介质层;在所述第二隔离区的逻辑栅极膜顶部和侧壁表面、第一隔离区表面、存储栅极膜表面、以及部分逻辑区的逻辑栅极膜顶部表面形成图形化掩膜层;以所述图形化掩膜层为掩膜,刻蚀逻辑区的逻辑栅极膜直至暴露出逻辑区基底表面,形成逻辑栅极结构,且在形成逻辑栅极结构后,第二隔离区剩余逻辑栅极膜为支撑栅结构,第二隔离区的图形化掩膜层覆盖支撑栅结构表面;去除所述图形化掩膜层。可选的,所述图形化掩膜层覆盖第二隔离区的逻辑栅极膜部分或全部顶部;在形成所述逻辑栅极结构后,第二隔离区的部分或全部逻辑栅极膜为支撑栅结构。可选的,所述图形化掩膜层覆盖第二隔离区的部分逻辑栅极膜顶部时,在平行于存储区指向逻辑区的方向上,位于第二隔离区的逻辑栅极膜顶部的图形化掩膜层的宽度范围为大于最小特征尺寸。可选的,所述逻辑区的第二介质层顶部低于存储区的第一介质层顶部;或者,所述逻辑区的第二介质层顶部与存储区的第一介质层顶部齐平。可选的,去除所述存储区的逻辑栅极膜以及第一介质层顶部表面的逻辑栅极膜的方法包括:采用化学机械研磨工艺,研磨去除高于第一介质层顶部的逻辑栅极膜。可选的,所述逻辑区的第二介质层顶部高于存储区的第一介质层顶部;去除所述存储区的逻辑栅极膜顶部表面和逻辑栅极膜的方法包括:采用化学机械研磨工艺,研磨去除高于第二介质层顶部的逻辑栅极膜;接着,采用回刻蚀工艺刻蚀去除高于第一介质层顶部的逻辑栅极膜。可选的,采用湿法刻蚀工艺刻蚀去除所述图形化掩膜层。可选的,所述图形化掩膜层的材料为氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅或氮化硼。可选的,形成所述图形化掩膜层的工艺步骤包括:形成覆盖所述第二隔离区的逻辑栅极膜顶部和侧壁表面、第一隔离区表面、存储栅极膜表面、以及逻辑区的逻辑栅极膜顶部表面的初始硬掩膜层;在所述初始硬掩膜层表面形成第二图形层;以所述第二图形层为掩膜,刻蚀去除部分逻辑区的部分初始硬掩膜层,形成所述图形化掩膜层。与现有技术相比,本专利技术的技术方案具有以下优点:本专利技术提供一种半导体器件的形成方法,在形成定义逻辑栅极结构的图形化掩膜层之前,保留位于与存储区相邻的第二隔离区的逻辑栅极膜,且形成的图形化掩膜层位于第二隔离区的逻辑栅极膜顶部和侧壁表面;在刻蚀形成逻辑栅极结构的过程中,第二隔离区的逻辑栅极膜受到图形化掩膜层的保护作用,使得在刻蚀存储栅极结构后,位于第二隔离区的逻辑栅极膜被保留下来作为支撑栅结构,所述支撑栅结构对第二隔离区的图形化掩膜层起到支撑作用。由于支撑栅结构对图形化掩膜层具有支撑作用,使得在去除图形化掩膜层的过程中,第二隔离区的图形化掩膜层不易倒塌,减少了半导体器件形成过程的脱落源,继而提高半导体器件的生产良率。进一步,所述图形化掩膜层覆盖第二隔离区的逻辑栅极膜部分或全部顶部,使得图形化掩膜层的工艺窗口较大,在提高半导体器件生产良率的同时,减小半导体工艺难度。更进一步,所述图形化掩膜层覆盖第二隔离区的部分逻辑栅极膜顶部时,在平行于存储区指向逻辑区的方向上,位于第二隔离区的逻辑栅极膜顶部的图形化掩膜层的宽度范围为大于最小特征尺寸,所述第二隔离区的图形化掩膜层的宽度较宽,进一步有效的防止第二隔离区的逻辑栅极膜暴露在刻蚀形成逻辑栅极结构的刻蚀环境中。附图说明图1至图6为一实施例提供的半导体器件形成过程的剖面结构示意图;图7至图16为本专利技术实施例提供的半导体器件形成过程的剖面结构示意图。具体实施方式由
技术介绍
可知,现有技术制造的半导体器件包含逻辑器件和存储器件时,半导体器件的良率有待提高,具体的,在半导体器件的制造过程中出现了结构脱落(peeling)的问题,脱落的结构对半导体器件的其他区域造成损伤。图1至图6为一实施例半导体器件形成过程的剖面结构示意图。参考图1,提供基底100,所述基底100包括存储区101、逻辑区102、以及位于存储区101和逻辑区102之间的隔离区103;所述存储区101基底100表面形成有存储栅极膜,包括由下至上依次堆叠的隧穿介质膜111、浮栅导电膜112、栅间介质膜113、以及控制栅导电膜114,所述存储栅极膜表面、隔离区103表面以及逻辑区102基底100表面还形成有介质层105,其中,所述存储区101基底100表面还形成有贯穿介质层105以及存储栅极膜的字线层106,所述字线层106本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:提供基底,所述基底包括存储区、逻辑区、以及位于存储区和逻辑区之间的隔离区,所述隔离区包括与存储区相邻接的第一隔离区、以及与逻辑区相邻接的第二隔离区,所述存储区基底表面形成有存储栅极膜、以及位于存储栅极膜表面的第一介质层,所述第一介质层还位于第一隔离区表面且暴露出第二隔离区表面;形成覆盖所述第一介质层表面、第二隔离区表面、以及逻辑区基底表面的逻辑栅极膜;在所述逻辑栅极膜表面形成第二介质层;去除所述存储区以及隔离区的第二介质层,保留逻辑区的逻辑栅极膜表面的第二介质层;去除所述存储区的逻辑栅极膜以及第一介质层顶部表面的逻辑栅极膜,保留第二隔离区的逻辑栅极膜;去除所述第一介质层和第二介质层;在所述第二隔离区的逻辑栅极膜顶部和侧壁表面、第一隔离区表面、存储栅极膜表面、以及部分逻辑区的逻辑栅极膜顶部表面形成图形化掩膜层;以所述图形化掩膜层为掩膜,刻蚀逻辑区的逻辑栅极膜直至暴露出逻辑区基底表面,形成逻辑栅极结构,且在形成逻辑栅极结构后,第二隔离区剩余逻辑栅极膜为支撑栅结构,第二隔离区的图形化掩膜层覆盖支撑栅结构表面;去除所述图形化掩膜层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底包括存储区、逻辑区、以及位于存储区和逻辑区之
间的隔离区,所述隔离区包括与存储区相邻接的第一隔离区、以及与逻辑区
相邻接的第二隔离区,所述存储区基底表面形成有存储栅极膜、以及位于存
储栅极膜表面的第一介质层,所述第一介质层还位于第一隔离区表面且暴露
出第二隔离区表面;
形成覆盖所述第一介质层表面、第二隔离区表面、以及逻辑区基底表面
的逻辑栅极膜;
在所述逻辑栅极膜表面形成第二介质层;
去除所述存储区以及隔离区的第二介质层,保留逻辑区的逻辑栅极膜表
面的第二介质层;
去除所述存储区的逻辑栅极膜以及第一介质层顶部表面的逻辑栅极膜,
保留第二隔离区的逻辑栅极膜;
去除所述第一介质层和第二介质层;
在所述第二隔离区的逻辑栅极膜顶部和侧壁表面、第一隔离区表面、存
储栅极膜表面、以及部分逻辑区的逻辑栅极膜顶部表面形成图形化掩膜层;
以所述图形化掩膜层为掩膜,刻蚀逻辑区的逻辑栅极膜直至暴露出逻辑
区基底表面,形成逻辑栅极结构,且在形成逻辑栅极结构后,第二隔离区剩
余逻辑栅极膜为支撑栅结构,第二隔离区的图形化掩膜层覆盖支撑栅结构表
面;
去除所述图形化掩膜层。
2.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述图形化掩膜层覆盖第二
隔离区的逻辑栅极膜部分或全部顶部;在形成所述逻辑栅极结构后,第二
隔离区的部分或全部逻辑栅极膜为支撑栅结构。
3.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述图形化掩膜层覆盖第二
隔离区的部分逻辑栅极膜顶部时,在平行于存储区指向逻辑区的方向上,
位于第二隔离区的逻辑栅极膜顶部的图形化掩膜...

【专利技术属性】
技术研发人员:高超江红张永福王哲献李冰寒
申请(专利权)人:上海华虹宏力半导体制造有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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