本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件,具體地,本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法、電子裝置。
背景技術(shù):
隨著便攜式電子設(shè)備的高速發(fā)展(比如移動電話、數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器以及PDA等),對于數(shù)據(jù)存儲的要求越來越高。非易失閃存由于具有斷電情況下仍能保存數(shù)據(jù)的特點(diǎn),成為這些設(shè)備中最主要的存儲部件,其中,由于閃存(flash memory)可以達(dá)到很高的芯片存儲密度,而且沒有引入新的材料,制造工藝兼容,因此,可以更容易更可靠的集成到擁有數(shù)字和模擬電路中。
NOR和NAND是現(xiàn)在市場上兩種主要的非易失閃存技術(shù),NOR閃存(Flash)器件屬于非易失閃存的一種,其特點(diǎn)是芯片內(nèi)執(zhí)行,這樣應(yīng)用程序可以直接在Flash閃存內(nèi)運(yùn)行,不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM(隨機(jī)存儲器)中,從而使其具有較高的傳輸效率。
對于NOR閃存來說,其中閾值電壓應(yīng)該保持穩(wěn)定,其閾值電壓取決于浮柵中的電子,通過柵極干擾測試發(fā)現(xiàn),隨著半導(dǎo)體器件尺寸的不斷減小,NOR閃存的閾值電壓穩(wěn)定性變差,其原因可能是在形成柵極之間形成接觸孔開口時(shí)對所述柵極上的間隙壁造成損壞,影響器件的性能,甚至使間隙壁失效。
因此,需要對目前所述器件及其制備方法作進(jìn)一步的改進(jìn),以便消除上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念,這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征,更不意味著試圖確 定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法,包括:
步驟S1:提供半導(dǎo)體襯底,在所述半導(dǎo)體襯底上形成有若干柵極疊層,所述柵極疊層包括依次層疊的浮柵、隔離層、控制柵和掩膜層;
步驟S2:在所述半導(dǎo)體襯底和所述柵極疊層上依次形成第一間隙壁材料層和第二間隙壁材料層,以覆蓋所述柵極疊層,其中所述第一間隙壁材料層選用氧化物;
步驟S3:蝕刻所述第二間隙壁材料層,以露出所述半導(dǎo)體襯底上的以及所述掩膜層上部側(cè)壁上的所述第一間隙壁材料層;
步驟S4:蝕刻去除露出的所述第一間隙壁材料層,以在所述柵極疊層的側(cè)壁上形成間隙壁;
步驟S5:沉積停止層,以覆蓋所述間隙壁以及所述掩膜層。
可選地,所述第一間隙壁材料層與所述第二間隙壁材料層的蝕刻選擇比大于3。
可選地,在所述步驟S3中,蝕刻所述第二間隙壁材料層之后,露出的所述掩膜層上部側(cè)壁上的所述第一間隙壁材料層的高度為800~1500埃。
可選地,所述方法還進(jìn)一步包括:
步驟S6:沉積層間介電層,以覆蓋所述柵極疊層;
步驟S7:圖案化所述層間介電層并以所述停止層為蝕刻停止層,以在所述柵極疊層之間形成接觸孔開口。
可選地,在所述步驟S1中,在所述半導(dǎo)體襯底上還形成有柵極介電層,所述柵極疊層位于所述柵極介電層的上方。
可選地,在所述步驟S4中,去除所述露出的所述第一間隙壁材料層的同時(shí)去除露出的所述柵極介電層。
可選地,在所述步驟S4中,選用干法蝕刻或者濕法蝕刻去除露出的所述第一間隙壁材料層。
可選地,所述第二間隙壁材料層選用氮化物;
所述停止層選用氮化物。
本發(fā)明提供了一種基于上述的方法制備得到的半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明提供了一種電子裝置,包括上述的半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法,在所述方法中在所述柵極疊層上形成氧化物(O)和氮化物(N)的材料層,然后進(jìn)行蝕刻以形成ON間隙壁或ONON的間隙壁,并在所述間隙壁外側(cè)形成停止層,以作為蝕刻接觸孔時(shí)的蝕刻停止層,從而對所述間隙壁形成保護(hù),通過所述方法制備得到的半導(dǎo)體器件其循環(huán)性能得到極大提高,所述器件的閾值電壓穩(wěn)定性更高,進(jìn)一步提高了NOR閃存的良率和性能。
附圖說明
本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述,用來解釋本發(fā)明的裝置及原理。在附圖中,
圖1a-1e為本發(fā)明一實(shí)施方式中所述半導(dǎo)體器件的制備過程示意圖;
圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式中所述半導(dǎo)體器件的制備工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
在下文的描述中,給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是,本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中,為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆,對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施,而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地,提供這些實(shí)施例將使公開徹底和完全,并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中,為了清楚,層和區(qū)的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。
應(yīng)當(dāng)明白,當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在...上”、“與...相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí),其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)?,或者可以存在居間的元件或?qū)印O喾?,?dāng)元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí),則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白,盡管可使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分,這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用來區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此,在不脫離本發(fā)明 教導(dǎo)之下,下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。
空間關(guān)系術(shù)語例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白,除了圖中所示的取向以外,空間關(guān)系術(shù)語意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn),然后,描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧稀薄R虼?,示例性術(shù)語“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語相應(yīng)地被解釋。
在此使用的術(shù)語的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時(shí),單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語“組成”和/或“包括”,當(dāng)在該說明書中使用時(shí),確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí),術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。
為了徹底理解本發(fā)明,將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu),以便闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下,然而除了這些詳細(xì)描述外,本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
實(shí)施例一
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式進(jìn)行說明,其中,圖1a-1e為本發(fā)明一實(shí)施方式中所述半導(dǎo)體器件的制備過程示意圖;圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式中所述半導(dǎo)體器件的制備工藝流程圖。
首先,執(zhí)行步驟101,提供半導(dǎo)體襯底101,在所述半導(dǎo)體襯底101上形成柵極介電層。
首先,參照圖1a,其中所述半導(dǎo)體襯底101可以是以下所提到的材料中的至少一種:硅、絕緣體上硅(SOI)、絕緣體上層疊硅(SSOI)、絕緣體上層疊鍺化硅(S-SiGeOI)、絕緣體上鍺化硅(SiGeOI)以及絕緣體上鍺 (GeOI)等。
此外,半導(dǎo)體襯底101上可以被定義有源區(qū)。在該有源區(qū)上還可以包含有其他的有源器件,為了方便,在所示圖形中并沒有標(biāo)示。
在所述半導(dǎo)體襯底101上形成柵極介電層102,其中,所述柵極介電層102可以選用本領(lǐng)域常用的介電材料,例如可以選用氧化物。
當(dāng)選用氧化物作為所述柵極介電層102時(shí),所述柵極介電層102的形成方法可以為高溫氧化或者沉積方法,并不局限于某一種方法,可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
在本發(fā)明中選用SiO2層作為柵極介電層102,所述柵極介電層102的厚度可以為1-20nm,但不僅僅局限于該厚度,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,以獲得更好效果。
在該步驟中作為一種具體實(shí)施方式,所述SiO2層的沉積方法可以選用熱氧化、原子層沉積、化學(xué)氣相沉積、電子束蒸發(fā)或磁控濺射方法。
執(zhí)行步驟102,在所述柵極介電層102上依次形成浮柵材料層、隔離材料層、控制柵材料層和掩膜層,并圖案化所述浮柵材料層、所述隔離材料層、所述控制柵材料層和掩膜層,以形成柵極疊層。
具體地,如圖1a所示,接著在所述柵極介電層102上形成浮柵材料層,其中所述浮柵材料層選用半導(dǎo)體材料,例如硅、多晶硅或者Ge等,并不局限于某一種材料,所述浮柵材料層的沉積方法可以選擇分子束外延(MBE)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、激光燒蝕沉積(LAD)以及選擇外延生長(SEG)中的一種。
在該實(shí)施例中,形成多晶硅的浮柵材料層,所述多晶硅選用外延方法形成,具體地,在具體實(shí)施例中以硅為例作進(jìn)一步說明,反應(yīng)氣體可以包括氫氣(H2)攜帶的四氯化硅(SiCl4)或三氯氫硅(SiHCl3)、硅烷(SiH4)和二氯氫硅(SiH2Cl2)等中的至少一種進(jìn)入放置有硅襯底的反應(yīng)室,在反應(yīng)室進(jìn)行高溫化學(xué)反應(yīng),使含硅反應(yīng)氣體還原或熱分解,所產(chǎn)生的硅原子在柵極介電層表面上外延生長。
進(jìn)一步,在所述浮柵材料層上形成隔離材料層,所述隔離材料層可以選用本領(lǐng)域常用的絕緣材料,例如ONO(氧化物-氮化物-氧化物的結(jié)構(gòu)絕緣隔離層),但是并不局限于所述材料。
然后在所述隔離材料層的上方形成控制柵材料層,其中所述控制柵材料層可以選用和所述浮柵材料層相同的材料,也可以選用不同的材料,例如可以在形成金屬柵極作為控制柵。
其中,所述掩膜層可以選用硬掩膜層,例如可以選用SiN或者金屬硬掩膜層等,并不局限于某一種。
圖案化所述圖案化所述浮柵材料層、所述隔離材料層、所述控制柵材料層和所述掩膜層,以形成浮柵103、隔離層104、控制柵105和掩膜層106,以形成所述柵極疊層。
具體地圖案化方法包括但不局限于下述方法:在所述掩膜層106上形成有機(jī)分布層(Organic distribution layer,ODL),含硅的底部抗反射涂層(Si-BARC),在所述含硅的底部抗反射涂層(Si-BARC)上沉積圖案化了的光刻膠層,或在所述控制柵材料層僅僅形成圖案化了的光刻膠層,所述光刻膠上的圖案定義了所要形成柵極結(jié)構(gòu)的圖形,然后以所述光刻膠層為掩膜層或以所述蝕刻所述有機(jī)分布層、底部抗反射涂層、光刻膠層形成的疊層為掩膜蝕刻所述浮柵材料層、所述隔離材料層、所述控制柵材料層和掩膜層106。
然后去除所述有機(jī)分布層(Organic distribution layer,ODL),含硅的底部抗反射涂層(Si-BARC),光刻膠層。
在該步驟中,選用干法蝕刻,反應(yīng)離子蝕刻(RIE)、離子束蝕刻、等離子體蝕刻。
執(zhí)行步驟103,在所述半導(dǎo)體襯底和所述柵極疊層上依次形成第一間隙壁材料層107和第二間隙壁材料層108,以覆蓋所述柵極疊層,其中所述第一間隙壁材料層選用氧化物。
具體地,如圖1a所示,在該步驟中,所述第一間隙壁材料層選用氧化物,所述第二間隙壁材料層108選用氮化物,以在后續(xù)的步驟中形成氧化物-氮化物(ON)的間隙壁。
其中,所述第一間隙壁材料層與所述第二間隙壁材料層的蝕刻選擇比大于3。
可選地,在該步驟中還可以重復(fù)的沉積所述第一間隙壁材料層107和第二間隙壁材料層108,以形成在后續(xù)的步驟中氧化物-氮化物-氧化物-氮 化物(ONON)的間隙壁。
其中在該步驟中可以形成多個(gè)第一間隙壁材料層107和第二間隙壁材料層108的疊層,以使所述NOR閃存的性能更加穩(wěn)定。
執(zhí)行步驟104,蝕刻所述第二間隙壁材料層108,以露出所述半導(dǎo)體襯底上的以及所述柵極疊層中所述掩膜層上部側(cè)壁上的所述第一間隙壁材料層107。
具體地,如圖1b所示,在該步驟中蝕刻所述第二間隙壁材料層108,以所述第一間隙壁材料層107為停止層,去除所述水平方向上的所述第二間隙壁材料層108,并且在蝕刻過程中不可避免的會去除所述掩膜層頂部以及上部的所述第二間隙壁材料層108,但是在該步驟所述柵極疊層側(cè)壁上的所述第二間隙壁材料層108至少要完全覆蓋所述控制柵,即所述第二間隙壁材料層108的高度不能低于所述控制柵的頂部。
可選地,蝕刻所述第二間隙壁材料層之后,露出的所述掩膜層上部側(cè)壁上的所述第一間隙壁材料層的高度為800~1500埃,以至少要完全覆蓋所述控制柵。
其中,在該步驟中選用干法蝕刻或者濕法蝕刻,在本發(fā)明中優(yōu)選C-F蝕刻劑來蝕刻,所述C-F蝕刻劑為CF4、CHF3、C4F8和C5F8中的一種或多種。在該實(shí)施方式中,所述干法蝕刻可以選用CF4、CHF3,另外加上N2、CO2中的一種作為蝕刻氣氛,其中氣體流量為CF410-200sccm,CHF310-200sccm,N2或CO2或O210-400sccm,所述蝕刻壓力為30-150mTorr,蝕刻時(shí)間為5-120s。
執(zhí)行步驟105,蝕刻去除露出的所述第一間隙壁材料層,以在所述柵極疊層上形成間隙壁。
具體地,如圖1c所示,在該步驟中蝕刻去除在步驟104中露出的所述第一間隙壁材料層,同時(shí)去除露出的所述柵極介電層,例如去除所述掩膜層頂部以及側(cè)壁上的所述第一間隙壁材料層,以露出所述掩膜層,由于所述第二間隙壁位于所述控制柵頂部的上方,因此在該步驟中不會破壞控制柵側(cè)壁上的所述第一間隙壁材料層和第二間隙壁材料層。
可選地,在該步驟中還可以去除所述半導(dǎo)體襯底上方所述柵極疊層下 方以外的所述柵極介電層,以露出所述半導(dǎo)體襯底。
在該步驟中,選用干法蝕刻或者濕法蝕刻去除露出的所述第一間隙壁材料層。
一實(shí)施方式中,可以選擇N2中的作為蝕刻氣氛,還可以同時(shí)加入其它少量氣體例如CF4、CO2、O2,所述蝕刻壓力可以為50-200mTorr,可選為100-150mTorr,功率為200-600W,在本發(fā)明中所述蝕刻時(shí)間為5-80s,可選為10-60s,同時(shí)在本發(fā)明中選用較大的氣體流量,在本發(fā)明所述N2的流量為30-300sccm,可選為50-100sccm。
執(zhí)行步驟106,沉積停止層109,以完全覆蓋所述間隙壁以及所述掩膜層。
具體地,如圖1d所示,在該步驟中沉積停止層109,以作為后續(xù)步驟中蝕刻接觸孔開口的停止層,同時(shí)作為所述間隙壁的保護(hù)層,以防止在蝕刻形成接觸孔開口的過程中對所述間隙壁造成損害。
在本申請中由于所述間隙壁包括依次沉積的氧化物和氮化物,同時(shí)在所述間隙壁的外側(cè)還形成有停止層作為保護(hù)層,避免了在蝕刻形成接觸孔開口的過程中對所述間隙壁造成損害,通過所述方法制備得到的半導(dǎo)體器件其循環(huán)性能得到極大提高,閾值電壓穩(wěn)定性更高,進(jìn)一步提高了NOR閃存的良率和性能。
執(zhí)行步驟107,沉積層間介電層110,以覆蓋所述柵極疊層;
具體地,如圖1e所示,所述層間介電層110可為氧化硅層,包括利用熱化學(xué)氣相沉積(thermal CVD)制造工藝或高密度等離子體(HDP)制造工藝形成的有摻雜或未摻雜的氧化硅的材料層,例如未經(jīng)摻雜的硅玻璃(USG)、磷硅玻璃(PSG)或硼磷硅玻璃(BPSG)。
此外,所述層間介電層110也可以是摻雜硼或摻雜磷的自旋涂布式玻璃(spin-on-glass,SOG)、摻雜磷的四乙氧基硅烷(PTEOS)或摻雜硼的四乙氧基硅烷(BTEOS)。
執(zhí)行步驟108,圖案化所述層間介電層并以所述停止層為蝕刻停止層,以在所述柵極疊層之間形成接觸孔開口。
具體地,圖案化所述層間介電層110,以在所述柵極結(jié)構(gòu)之間形成接觸孔開口、露出所述半導(dǎo)體襯底,并所述接觸孔開口中填充導(dǎo)電材料,以形成所述接觸孔。
具體地,在所述層間介電層110上形成具有接觸孔圖案的掩膜層,以所述掩膜層為掩膜蝕刻所述層間介電層110,以在所述層間介電層110中在所述柵極結(jié)構(gòu)之間形成接觸孔開口。
然后沉積導(dǎo)電材料,以填充所述接觸孔開口并執(zhí)行平坦化,以形成接觸孔,和所述半導(dǎo)體襯底形成連接。
具體地,所述導(dǎo)電材料可通過低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)及原子層沉積(ALD)或其它先進(jìn)的沉積技術(shù)形成。
較佳地,導(dǎo)電材料為鎢材料。在本發(fā)明的一具體地實(shí)施方式中,導(dǎo)電材料可為鈷(Co)、鉬(Mo)、氮化鈦(TiN)以及含有鎢的導(dǎo)電材料或其組合。
至此,完成了本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制備過程的介紹。在上述步驟之后,還可以包括其他相關(guān)步驟,此處不再贅述。并且,除了上述步驟之外,本實(shí)施例的制備方法還可以在上述各個(gè)步驟之中或不同的步驟之間包括其他步驟,這些步驟均可以通過現(xiàn)有技術(shù)中的各種工藝來實(shí)現(xiàn),此處不再贅述。
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法,在所述方法中在所述柵極疊層上形成氧化物(O)和氮化物(N)的材料層,然后進(jìn)行蝕刻以形成ON間隙壁或ONON的間隙壁,并在所述間隙壁外側(cè)形成停止層,以作為蝕刻接觸孔時(shí)的蝕刻停止層,從而對所述間隙壁形成保護(hù),通過所述方法制備得到的半導(dǎo)體器件其循環(huán)性能得到極大提高,所述器件的閾值電壓穩(wěn)定性更高,進(jìn)一步提高了NOR閃存的良率和性能。
其中,圖2為本發(fā)明一具體實(shí)施方式中半導(dǎo)體器件的工藝流程圖,具體地包括以下步驟:
步驟S1:提供半導(dǎo)體襯底,在所述半導(dǎo)體襯底上形成有若干柵極疊層,所述柵極疊層包括依次層疊的浮柵、隔離層、控制柵和掩膜層;
步驟S2:在所述半導(dǎo)體襯底和所述柵極疊層上依次形成第一間隙壁材料層和第二間隙壁材料層,以覆蓋所述柵極疊層,其中所述第一間隙壁材料層選用氧化物;
步驟S3:蝕刻所述第二間隙壁材料層,以露出所述半導(dǎo)體襯底上的以及所述掩膜層上部側(cè)壁上的所述第一間隙壁材料層;
步驟S4:蝕刻去除露出的所述第一間隙壁材料層,以在所述柵極疊層的側(cè)壁上形成間隙壁;
步驟S5:沉積停止層,以覆蓋所述間隙壁以及所述掩膜層。
實(shí)施例二
本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件,所述半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體襯底,所述半導(dǎo)體襯底101可以是以下所提到的材料中的至少一種:硅、絕緣體上硅(SOI)、絕緣體上層疊硅(SSOI)、絕緣體上層疊鍺化硅(S-SiGeOI)、絕緣體上鍺化硅(SiGeOI)以及絕緣體上鍺(GeOI)等。
此外,半導(dǎo)體襯底101上可以被定義有源區(qū)。在該有源區(qū)上還可以包含有其他的有源器件,為了方便,在所示圖形中并沒有標(biāo)示。
在所述半導(dǎo)體襯底101上形成有柵極介電層102,其中,所述柵極介電層102可以選用本領(lǐng)域常用的介電材料,例如可以選用氧化物。
當(dāng)選用氧化物作為所述柵極介電層102時(shí),所述柵極介電層102的形成方法可以為高溫氧化或者沉積方法,并不局限于某一種方法,可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
在本發(fā)明中選用SiO2層作為柵極介電層102,所述柵極介電層102的厚度可以為1-20nm,但不僅僅局限于該厚度,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,以獲得更好效果。
在所述柵極介電層102上依次形成浮柵103、隔離層104、控制柵105和掩膜層106,以形成所述柵極疊層。
其中所述浮柵層選用半導(dǎo)體材料,例如硅、多晶硅或者Ge等,并不局限于某一種材料,所述浮柵層的沉積方法可以選擇分子束外延(MBE)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、激光燒蝕沉積(LAD)以及選擇外延生長(SEG)中的一種。
所述控制柵可以和所述浮柵選用相同的材料,也可以選用不同的材 料,例如可以在形成金屬柵極作為控制柵。
其中,所述掩膜層可以選用硬掩膜層,例如可以選用SiN或者金屬硬掩膜層等,并不局限于某一種。
在所述柵極疊層的側(cè)壁上形成有間隙壁,所述間隙壁包括第一間隙壁材料層107和第二間隙壁材料層108。
其中,所述第一間隙壁材料層選用氧化物,所述第二間隙壁材料層108選用氮化物,以形成氧化物-氮化物(ON)的間隙壁。
其中,所述第一間隙壁材料層與所述第二間隙壁材料層的蝕刻選擇比大于3。
在所述間隙壁的外側(cè)還形成有停止層109,以完全覆蓋所述間隙壁以及所述掩膜層。
所述停止層109,作為后續(xù)步驟中蝕刻接觸孔開口的停止層,同時(shí)作為所述間隙壁的保護(hù)層,以防止在蝕刻形成接觸孔開口的過程中對所述間隙壁造成損害。
在本申請中由于所述間隙壁包括依次沉積的氧化物和氮化物,同時(shí)在所述間隙壁的外側(cè)還形成有停止層作為保護(hù)層,避免了在蝕刻形成接觸孔開口的過程中對所述間隙壁造成損害,通過所述方法制備得到的半導(dǎo)體器件其循環(huán)性能得到極大提高,閾值電壓穩(wěn)定性更高,進(jìn)一步提高了NOR閃存的良率和性能。
實(shí)施例三
本發(fā)明還提供了一種電子裝置,包括實(shí)施例二所述的半導(dǎo)體器件。其中,半導(dǎo)體器件為實(shí)施例二所述的半導(dǎo)體器件,或根據(jù)實(shí)施例一所述的制備方法得到的半導(dǎo)體器件。
本實(shí)施例的電子裝置,可以是手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、上網(wǎng)本、游戲機(jī)、電視機(jī)、VCD、DVD、導(dǎo)航儀、照相機(jī)、攝像機(jī)、錄音筆、MP3、MP4、PSP等任何電子產(chǎn)品或設(shè)備,也可為任何包括所述半導(dǎo)體器件的中間產(chǎn)品。本發(fā)明實(shí)施例的電子裝置,由于使用了上述的半導(dǎo)體器件,因而具有更好的性能。
本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明,但應(yīng)當(dāng)理解的是,上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的,而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例 范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例,根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改,這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。