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具有深沟槽隔离的半导体器件和方法技术

技术编号:40868599 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-08 16:34
本公开涉及具有深沟槽隔离的半导体器件和方法。一种用于半导体器件的制造方法,包括:在基板上形成第一栅极结构和第二栅极结构;在第一栅极结构和第二栅极结构上形成深沟槽隔离(DTI)硬掩模;形成设置在第一栅极结构与第二栅极结构之间的深沟槽隔离;在深沟槽隔离中沉积第一无掺杂氧化物层;对第一无掺杂氧化物层执行第一回蚀工艺以去除无掺杂氧化物层的一部分;在无掺杂氧化物层的剩余部分上沉积第一深沟槽隔离(DTI)间隙填充层,并且在第一DTI间隙填充层上执行第二回蚀工艺;沉积第二DTI间隙填充层以密封深沟槽隔离,并且通过平坦化工艺形成平坦化的第二DTI间隙填充层;以及在平坦化的第二DTI间隙填充层上沉积第二无掺杂层。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及具有深沟槽隔离(dti)的非易失性存储器半导体器件的制造方法。


技术介绍

1、可能需要将非易失性存储器器件和逻辑器件一起包括在一个芯片中的半导体器件来存储或擦除数据。然而,在非易失性存储器器件与逻辑器件之间可能存在高度差。由于不同的高度水平,在光工艺中可能出现图案缺陷。

2、为了解决这样的问题,可能需要使形成在非易失性存储器器件和逻辑器件上的层间绝缘层平坦化。然而,对于非易失性存储器器件与逻辑器件之间的电隔离,可能需要结(junction)隔离或深沟槽隔离(dti)。如果由于这样的原因应用了dti,则整体芯片尺寸可以减小。尽管如此,因为涉及平坦化工艺和用绝缘层填充深沟槽隔离的工艺,所以可能需要非常复杂的制造方法,并且可能产生显著的制造成本。


技术实现思路

1、提供本
技术实现思路
来以简化形式介绍一系列构思,这些构思将在下面的具体实施方式中进一步描述。本
技术实现思路
既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在被实现为帮助确定所要求保护的主题的范围。

2、在一个总体方面,一种用于半导体器件的制造方法包括:在基板上分别在第一区和第二区中形成第一栅极结构和第二栅极结构;在第一栅极结构和第二栅极结构上形成深沟槽隔离(dti)硬掩模;使用dti硬掩模形成设置在第一栅极结构与第二栅极结构之间的深沟槽隔离;在深沟槽隔离中沉积第一无掺杂氧化物层;在第一无掺杂氧化物层上执行第一回蚀工艺,以去除无掺杂氧化物层的一部分;在无掺杂氧化物层的剩余部分上沉积第一深沟槽隔离(dti)间隙填充层,并且对第一dti间隙填充层执行第二回蚀工艺;沉积第二dti间隙填充层以密封深沟槽隔离,并且通过平坦化工艺形成平坦化的第二dti间隙填充层;以及在平坦化的第二dti间隙填充层上沉积第二无掺杂层。

3、第一dti间隙填充层可以与第二dti间隙填充层具有相同的材料。

4、在平坦化工艺之后,第二dti间隙填充层的最上表面和dti硬掩模的最上表面可以彼此共面。

5、第二无掺杂层可以与第二dti间隙填充层和dti硬掩模接触。

6、第一dti间隙填充层可以包括空隙。

7、该制造方法还可以包括:分别在第一区和第二区中形成第一接触塞和第二接触塞;以及形成分别连接至第一接触塞和第二接触塞的第一金属布线和第二金属布线。第一接触塞可以被形成为穿过第二无掺杂层和dti硬掩模,并且第二接触塞可以被形成为穿过第二无掺杂层、dti硬掩模和第二dti间隙填充层。

8、第一栅极结构的高度可以大于第二栅极结构的高度,并且深沟槽隔离可以被形成为穿过浅沟槽隔离。

9、第二dti间隙填充层可以与第二栅极结构交叠,但不与第一栅极结构交叠,并且第一dti间隙填充层和第二dti间隙填充层可以由基于硼磷硅酸盐玻璃(bpsg)的氧化物层形成。

10、dti硬掩模可以包括第一硬掩模绝缘层和第二硬掩模绝缘层。可以将基于硼磷硅酸盐玻璃(bpsg)的氧化物层实现为用于第一硬掩模绝缘层,并且可以将基于原硅酸四乙酯(teos)的氧化物层实现为用于第二硬掩模绝缘层。

11、在另一个总体方面,一种用于半导体器件的制造方法包括:在基板上形成浅沟槽隔离和多个栅极结构;在多个栅极结构上沉积深沟槽隔离(dti)硬掩模;使用dti硬掩模穿过浅沟槽隔离在基板中形成深沟槽隔离;在深沟槽隔离中形成第一无掺杂层;在第一无掺杂层上形成第一dti间隙填充层;在第一dti间隙填充层上沉积第二dti间隙填充层,以密封深沟槽隔离;对第二dti间隙填充层和dti硬掩模执行平坦化工艺,以形成平坦化的第二dti间隙填充层和平坦化的dti硬掩模,使得平坦化的第二dti间隙填充层与平坦化的dti硬掩模共面;以及在平坦化的第二dti间隙填充层和平坦化的dti硬掩模上沉积第二无掺杂层。

12、在深沟槽隔离内形成第一无掺杂层包括:沉积第一无掺杂层以及对第一无掺杂层执行第一回蚀工艺。在第一无掺杂层上形成第一dti间隙填充层可以包括:沉积第一dti间隙填充层以及对第一dti间隙填充层执行第二回蚀工艺。

13、该制造方法还可以包括形成第一接触塞和第二接触塞。第一接触塞可以被形成为穿过dti硬掩模和第二无掺杂层。第二接触塞可以被形成为穿过dti硬掩模、第二dti间隙填充层和第二无掺杂层。

14、在另一个总体方面,一种半导体器件包括:形成在基板上的第一栅极结构和第二栅极结构;设置在基板中的在第一栅极结构与第二栅极结构之间的深沟槽隔离;设置在深沟槽隔离中的第一无掺杂氧化物层;设置在无掺杂氧化物层的一部分上的第一深沟槽隔离(dti)间隙填充层;设置在第一栅极结构和第二栅极结构上的深沟槽隔离(dti)硬掩模;设置在深沟槽隔离上以密封深沟槽隔离的平坦化的第二dti间隙填充层;以及设置在dti硬掩模的一部分和平坦化的第二dti间隙填充层上的第二无掺杂层。

15、第一dti间隙填充层可以与第二dti间隙填充层具有相同的材料。

16、第二dti间隙填充层的最上表面与dti硬掩模的最上表面可以共面。

17、第一dti间隙填充层可以包括空隙。

18、该半导体器件还可以包括:设置在基板的不同区中的第一接触塞和第二接触塞;以及分别连接至第一接触塞和第二接触塞的第一金属布线和第二金属布线。第一接触塞可以被形成为穿过第二无掺杂层和dti硬掩模,并且第二接触塞可以被形成为穿过第二无掺杂层、dti硬掩模和第二dti间隙填充层。

19、第一栅极结构的高度可以大于第二栅极结构的高度,并且深沟槽隔离可以被形成为穿过浅沟槽隔离。

20、第二dti间隙填充层可以与第二栅极结构交叠,但不与第一栅极结构交叠,并且第一dti间隙填充层和第二dti间隙填充层可以由基于bpsg的氧化物层形成。

21、dti硬掩模可以包括基于硼磷硅酸盐玻璃(bpsg)的氧化物层和基于原硅酸四乙酯(teos)的氧化物层。

22、根据具体实施方式、附图和权利要求,其他特征和方面将是明显的。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于半导体器件的制造方法,包括:

2.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述第一DTI间隙填充层与所述第二DTI间隙填充层具有相同的材料。

3.根据权利要求1所述的制造方法,其中,在所述平坦化工艺之后,所述第二DTI间隙填充层的最上表面和所述DTI硬掩模的最上表面彼此共面。

4.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述第二无掺杂层与所述第二DTI间隙填充层接触,并且与所述DTI硬掩模接触。

5.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述第一DTI间隙填充层包括空隙。

6.根据权利要求1所述的制造方法,还包括:

7.根据权利要求1所述的制造方法,

8.根据权利要求1所述的制造方法,

9.根据权利要求1所述的制造方法,

10.一种用于半导体器件的制造方法,包括:

11.根据权利要求10所述的制造方法,

12.根据权利要求10所述的制造方法,还包括:

13.一种半导体器件,包括:

14.根据权利要求13所述的半导体器件,其中,所述第一DTI间隙填充层与所述第二DTI间隙填充层具有相同的材料。

15.根据权利要求13所述的半导体器件,其中,所述第二DTI间隙填充层的最上表面与所述DTI硬掩模的最上表面共面。

16.根据权利要求13所述的半导体器件,其中,所述第一DTI间隙填充层包括空隙。

17.根据权利要求13所述的半导体器件,还包括:

18.根据权利要求13所述的半导体器件,

19.根据权利要求13所述的半导体器件,

20.根据权利要求13所述的半导体器件,

...

【技术特征摘要】

1.一种用于半导体器件的制造方法,包括:

2.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述第一dti间隙填充层与所述第二dti间隙填充层具有相同的材料。

3.根据权利要求1所述的制造方法,其中,在所述平坦化工艺之后,所述第二dti间隙填充层的最上表面和所述dti硬掩模的最上表面彼此共面。

4.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述第二无掺杂层与所述第二dti间隙填充层接触,并且与所述dti硬掩模接触。

5.根据权利要求1所述的制造方法,其中,所述第一dti间隙填充层包括空隙。

6.根据权利要求1所述的制造方法,还包括:

7.根据权利要求1所述的制造方法,

8.根据权利要求1所述的制造方法,

9.根据权利要求1所述的制造方法,

10.一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员:金光佚姜良范韩相民金圣铉
申请(专利权)人:启方半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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