CN111613618A - 半导体器件及其制造方法 - Google Patents

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CN111613618A
CN111613618A CN202010456526.6A CN202010456526A CN111613618A CN 111613618 A CN111613618 A CN 111613618A CN 202010456526 A CN202010456526 A CN 202010456526A CN 111613618 A CN111613618 A CN 111613618A
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张怡
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Abstract

本发明提供一种半导体器件及其制造方法,该半导体器件包括衬底,依次设置在衬底上的浮栅层和控制栅层、以及形成在浮栅层和控制栅层的侧边的字线,并且控制栅层朝向字线的顶角为非尖角形。本发明还公开了制造该半导体器件的方法,通过本发明的半导体器件的制造方法将本发明的控制栅朝向字线的顶角制造成非尖角形,进而使得该顶角平滑,不容易聚集电荷,提升了控制栅与字线的耐压性。

Description

半导体器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种半导体器件及其制造方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高,电子产品的应用越来越广泛,而电子产品中通常会用到各种半导体产品。随着科技的发展及人们需求的增加,人们对半导体产品的性能要求也越来越高。
例如,针对具有存储单元的半导体器件而言,其控制栅与字线之间的耐压性能是否良好是检测半导体器件性能的一个重要标准,而基于目前的半导体生产工艺所制备出的半导体器件中其控制栅与字线之间的耐压性能往往不佳,从而影响半导体器件的整体性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体器件及半导体制造方法,以解决半导体器件中控制栅与字线之间耐压性不佳的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供一种半导体器件,包括衬底、依次设置在所述衬底上的浮栅层和控制栅层、以及形成在所述浮栅层和所述控制栅层的侧边的字线,并且所述控制栅层朝向所述字线的顶角为非尖角形。
优选的,所述控制栅层的所述顶角为圆弧形。
优选的,所述圆弧形的弧线对应的圆心角为55°~90°。
优选的,所述半导体器件还包括:掩膜层,形成在所述控制栅层上,并覆盖所述控制栅层远离所述字线的部分;以及,侧墙,形成在所述掩膜层靠近所述字线的侧壁上并位所述控制栅层的上方,以及所述控制栅层朝向所述字线的顶角从所述侧墙暴露出。
优选的,所述控制栅靠近所述字线的侧壁至所述侧墙的最短距离为
Figure RE-GDA0002590906840000011
为解决上述问题,本发明还提供一种半导体器件的制造方法,该方法
提供衬底;
在所述衬底上依次形成浮栅材料层和控制栅层;
圆滑化所述控制栅层朝向字线侧的顶角,以使所述控制栅层的所述顶角形成非尖角形;
刻蚀所述浮栅材料层,以形成浮栅层;
在所述浮栅层和所述控制栅层的字线侧上形成字线,所述字线覆盖所述控制栅层的所述顶角。
优选的,所述控制栅层的形成方法包括:
在所述浮栅材料层上形成控制栅材料层,并在所述控制栅材料层上形成掩模层,所述掩模层中开设有第一开口;
在所述掩模层的所述第一开口的侧壁上形成侧墙,以及位于所述第一开口相对侧壁上的侧墙界定出第二开口;
以所述掩膜层和所述侧墙为掩膜,刻蚀所述控制栅材料层,以形成所述控制栅层。
优选的,圆滑化所述控制栅层的顶角的方法包括:
刻蚀所述侧墙,增大所述第二开口的开口尺寸,以暴露出所述控制栅层靠近字线侧的端部,并刻蚀所述控制栅层暴露出的顶角以圆滑化所述顶角。
优选的,在刻蚀所述侧墙增大所述第二开口的开口尺寸之后,还包括:
至少在所述侧墙和所述控制栅层表面上形成保护层;
刻蚀所述保护层中位于所述控制栅层上的部分,以逐步暴露出所述控制栅层,并进一步刻蚀所述保护层和所述控制栅层,直至去除所述保护层中位于所述控制栅层上的部分,并使所述控制栅层暴露出的顶角形成为非尖角形。
优选的,所述控制栅层形成方法还包括:在所述浮栅材料层和所述控制栅层之间形成第二介质材料层,所述第二介质材料层包括依次层叠设置在所述浮栅材料层上的第一氧化材料层、氮化材料层及第二材料氧化层。
优选的,在刻蚀所述控制栅材料层以形成所述控制栅层后,还刻蚀暴露出的第二氧化材料层,并刻蚀停止于所述氮化材料层,以形成第二氧化层;
以及,在圆滑化所述控制栅层朝向字线侧的顶角之前,刻蚀所述氮化材料层,以形成氮化层;
以及,在圆滑所述控制栅层朝向字线侧的顶角的同时刻蚀所述第一氧化材料层以形成第一氧化层;
以及,在圆滑所述控制栅层朝向字线侧的顶角之后,刻蚀所述浮栅材料层,以形成所述浮栅层。
优选的,刻蚀所述控制栅材料层,以在所述控制栅材料层中形成对应于所述第二开口的开槽,所述开槽分隔各个分断的所述控制栅材料层,并利用分断的所述控制栅材料层构成控制栅层;
以及,在圆滑化所述控制栅层朝向字线侧的顶角之后,还包括:通过所述开槽刻蚀所述浮栅材料层,以形成浮栅层,并且所述第二开口及所述开槽贯穿所述浮栅材料层以构成沟槽,所述字线填充在所述沟槽中。
本发明的一种半导体器件及其制造方法,其通过将控制栅层朝向字线的顶角圆滑化,使得该顶角形成非尖角形。进而使得使用本发明的制造方法制造的半导体器件中控制栅层朝向字线侧的顶角平滑,不容易聚集电荷,提升了控制栅与字线的耐压性。
附图说明
图1是本发明一实施例的半导体器件的结构示意图;
图2a和图2b是图1中A部分的局部放大示意图;
图3是本发明一实施例中的半导体制造方法的流程图;
图4a~4l是本发明一实施例中的半导体制造方法的过程示意图;
图5a~5d是本发明另一实施例中的半导体制造方法的部分过程示意图。
其中,附图标记如下:
1-衬底;
2-第一介质层; 20-第一介质材料层;
3-浮栅层; 30-浮栅材料层;
4-第二介质层;
41-第一氧化层; 410-第一氧化材料层;
42-氮化层; 420-第二氮化材料层;
43-第二氧化层; 430-第二氧化材料层;
5-控制栅层;
50-控制栅材料层; 51-顶角;
6-掩膜层; 60-掩膜材料层;
7-侧墙; 70-侧墙材料层;
8-字线;
9-保护层;
10-第二侧墙;
100-沟槽; 101-第一开口;
102-第二开口; 103-开槽;
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种半导体器件及半导体制造方法作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外,附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的,各附图需要展示的侧重点不同,有时会采用不同的比例。
图1是本发明一实施例的半导体器件的结构示意图;图2a和图2b是图1 中A部分的局部放大示意图。如图1~图2b所示,本实施例中的半导体器件,包括衬底1、依次设置在衬底1上的浮栅层3和控制栅层5,以及形成在浮栅层 3和控制栅层5的侧边的字线8。
其中,衬底1的材料可以包括半导体材料、绝缘材料、导体材料或者它们的任意组合;以及,所述衬底1可以为单层结构,也可以为多层结构。例如,所述衬底1可以是诸如Si、SiGe、SiGeC、SiC、GaAs、InAs、InP和其它的III/V 或II/VI化合物半导体的半导体材料。以及,所述衬底1例如为Si/SiGe、Si/SiC、绝缘体上硅(SOI)或绝缘体上硅锗的层状衬底。
继续参考图1所示,所述浮栅层3和所述控制栅层5依次堆叠设置在所述衬底1上,其中所述浮栅层3和所述控制栅层5的材料可以均包括多晶硅。
进一步的,所述控制栅层5朝向字线8的顶角51为非尖角形。可以理解的是,此处所述的“控制栅层5朝向字线8的顶角51”是指控制栅层5朝向字线 8且远离浮栅层3的角;以及,“顶角51为非尖角形”是指顶角51的外表面为平缓圆滑形,无突出尖角,比如,顶角51可以为圆弧形,波浪形等平缓圆滑的形状。本实施例中,由于控制栅层5朝向字线8的顶角51为非尖角形,即平缓圆滑形,则顶角51不容易聚集电荷,减小了顶角51处聚集的电荷量,防止过量电荷的聚集导致字线8及控制栅5朝向字线8的顶角处容易被击穿,进而有利于提升控制栅与字线之间的耐压性。
具体参考图2a所示,本实施例中,控制栅层5的顶角51为圆弧形,该圆弧形顶角51的弧线对应的圆心角a的度数例如为55°~90°,当顶角51为圆弧形且圆弧形顶角51的弧线对应的圆心角a的度数为55°~90°时,控制栅5的顶角51处汇聚的局部电荷最少,控制栅5与字线的耐压性最佳。当然,在其他实施例中,该顶角51还可以为波浪形等平滑曲线组成的形状,顶角51的形状不做具体限定,只需平滑形且使得控制栅5顶角51处汇聚的电荷小,控制栅5 与字线的耐压性强即可。
继续参考图1所示,所述半导体器件还包括第一介质层2,所述第一介质层 2形成在所述衬底1上,以及所述浮栅层3形成在所述第一介质层1上。可以认为,本实施例中利用所述第一介质层2构成半导体器件的栅氧化层。
以及,所述半导体器件还包括第二介质层4,所述第二介质层4形成在所述浮栅层3上,以及所述控制栅层5形成在所述第二介质层4上。即,利用所述第二介质层4间隔所述浮栅层3和所述控制栅层5。具体的,所述第二介质层4 可以包括如图1所示的层叠的第一氧化层41、氮化层42及第二氧化层43。更具体的,所述第一氧化层41和所述第二氧化层43可以均为氧化硅层,所述氮化层42可以为氮化硅层。
继续参图1所示,本实施例中的半导体器件还包括掩膜层6及侧墙7,所述掩膜层6形成在控制栅层5上,并覆盖控制栅层5远离字线8的部分;以及,所述侧墙7形成在掩膜层6靠近字线8的侧壁7上并位于控制栅层5的上方。此外,在本实施例中,在控制栅层5及所述浮栅层3的字线侧还形成有第二侧墙10,该第二侧墙10使控制栅层5、浮栅层3与字线8相互绝缘。该第二侧墙10的材质可以为氧化硅,且该第二侧墙10可作为字线氧化层。
本实施例中,还可使所述控制栅层5朝向字线8的顶角51从所述侧墙7暴暴露出。即,通过将控制栅层5朝向字线8的顶角51从侧墙7暴露出,从而有利于实现对控制栅层5的顶角51的圆滑化过程,以形成非尖角形的顶角51。
接着参图2b,本实施例中,控制栅层5靠近字线8的侧壁B至侧墙7的最短距离d为
Figure RE-GDA0002590906840000061
需要说明的是,在利用刻蚀工艺回刻制备所述侧墙7 时,通常会使得所形成的侧墙7其远离控制栅5的外侧壁由上至下逐渐外扩,因此,此处所述的“控制栅层5靠近字线8的侧壁B至侧墙7的最短距离d”即可定义为控制栅层5靠近字线8的侧壁B到侧墙7与控制栅5连接的一端最靠近侧壁B的点之间的距离。本实施例中,控制栅层5的顶角51暴露出的横向宽度尺寸即为
Figure RE-GDA0002590906840000062
从而更容易制备出圆心角接近55°~90°的圆弧形的顶角51。
基于如上所述的半导体器件,以下对形成所述半导体器件的方法进行描述。图3是本发明一实施例中的半导体制造方法的流程图,图4a~4l是本发明一实施例中的半导体制造方法的过程示意图,下面结合附图对本实施例提供的半导体器件的制造方法其各个步骤进行详细说明。
在步骤S10中,提供衬底1。
其中,该衬底可以包括半导体材料、绝缘材料、导体材料或者它们的任意组合,可以为单层结构,也可以包括多层结构。因此,衬底可以是诸如Si、 SiGe、SiGeC、SiC、GaAs、InAs、InP和其它的III/V或II/VI化合物半导体的半导体材料。也可以包括诸如,例如Si/SiGe、Si/SiC、绝缘体上硅(SOI)或绝缘体上硅锗的层状衬底。
在步骤S20中,在衬底1上依次形成浮栅层3和控制栅层5。其中,可以通过对一控制栅材料层进行图形化过程,以形成所述控制栅层5。
本实施例中,在形成所述浮栅材料层30之前还包括,在所述衬底1上形成第一介质材料层20。以及,在形成所述浮栅材料层30之后还包括,在所述浮栅材料层30上形成第二介质材料层40,并可使所述控制栅材料层50形成在所述第二介质材料层40上。
具体的,所述控制栅层5的形成方法可包括如下所述的步骤S201~S203。
S201:具体参考图4a和图4b所示,形成控制栅材料层50,并在控制栅材料层50上形成掩膜层6,所述掩膜层6中开设有第一开口101。具体的,所述掩膜层6的材料可以包括氮化硅。
其中,形成掩膜层6的方法可以包括:形成一掩膜材料层60,并在所述掩膜材料层60上镀上光阻;再使用掩模版曝光后在需要留下的掩膜材料层60上形成光阻层;然后采用干刻蚀方法刻蚀该掩膜材料层60以形成第一开口101;最后去除掩膜层6上的光阻。
S202:具体参考图4c和图4d所示,在掩膜层6的第一开口101的侧壁上形成侧墙7,以及位于第一开口101相对的侧壁上的侧墙7界定出第二开口102。
其中,形成所述侧墙7的方法例如包括:首先,形成侧墙材料层70,所述侧墙材料层70覆盖所述掩膜层6的顶表面以及还覆盖所述第一开口101的底壁和侧壁;接着,刻蚀所述侧墙材料层70,并保留所述侧墙材料层70中覆盖第一开口侧壁的部分,以构成所述侧墙7。此时,即可利用第一开口101中的侧墙7 进一步界定出第二开口102。
S203:具体参考图4e所示,以掩膜层6和侧墙7为掩膜,刻蚀所述控制栅材料层50,以形成控制栅层5。
具体的,在本实施例中,控制栅材料层50可以通过干刻蚀进行刻蚀,比如将刻蚀气体通入第二开口102,刻蚀气体朝向衬底1方向刻蚀控制栅材料层50 以形成控制栅层5。且刻蚀控制栅材料层50后,在控制栅材料层50中形成对应于第二开口102的开槽103,开槽103分隔各个分断的控制栅材料层50,并利用分断的控制栅材料层50构成控制栅层5。
如上所述,本实施例中,在所述浮栅材料层30和所述控制栅材料层50之间还形成有第二介质材料层40,基于此,则在刻蚀所述控制栅材料层50时,还可使得刻蚀停止于所述第二介质材料层40上。
继续参考图4e所示,所述第二介质材料层40可以包括依次设置的第一氧化材料层410、氮化材料层420及第二氧化材料层430。其中,所述第一氧化材料层410和第二氧化材料层430的材质可均包括氧化硅,氮化材料层420的材质包括氮化硅,以及所述氮化材料层420的厚度例如介于
Figure RE-GDA0002590906840000071
本实施例中,在刻蚀所述控制栅材料层50后,可进一步刻蚀暴露出的第二氧化材料层430,以形成第二氧化层43,并刻蚀停止于氮化材料层420上。具体的刻蚀步骤在此不做具体限定,以实际情况为准。
在步骤S30中:具体参考图4f~图4i所示,圆滑化控制栅层5朝向字线侧的顶角51,以使控制栅层5的顶角51形成尖角形。
需要说明的是,本实施例中是利用侧墙7作为部分掩模实现对控制栅材料层的图形化过程,以形成所述控制栅层5。基于此,本实施例中,在圆滑化控制栅层5朝向字线侧的顶角51时还包括:刻蚀侧墙7,以增大第二开口102的开口尺寸,进而可以暴露出所述控制栅层5靠近字线侧的端部。如此一来,即可以对所述控制栅层5其暴露出的端部执行圆滑化过程,以使控制栅层5的顶角 51形成非尖角形。
本实施例中,通过刻蚀侧墙7,以使所述侧墙7的外侧壁往靠近掩膜层6的方向回缩,该回缩距离例如为
Figure RE-GDA0002590906840000081
以及,具体可以采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述侧墙7,所述湿法刻蚀工艺的刻蚀时间例如为:刻蚀60s~350S,刻蚀液包括:水和氢氟酸配比为200:1的氢氟酸溶液;在其他实施例中,该湿法刻蚀工艺的刻蚀时间例如为:刻蚀30s~180S,刻蚀液包括:水和氢氟酸配比为100:1 的氢氟酸溶液;或者刻蚀时间例如为:刻蚀15s~90S,刻蚀液包括:水和氢氟酸配比为50:1的氢氟酸溶液。即,刻蚀时间随着刻蚀液中水和氢氟酸的配比变化而变化,具体的,该水和氢氟酸的配比比例不做具体限定,相应的刻蚀时间依据侧墙回刻距离及刻蚀液材质及配比而定。
继续参考图4g所示,本实施例中,在刻蚀所述侧墙7时,还可进一步刻蚀第二介质材料层中的氮化材料层,以形成氮化层42,并刻蚀停止于第一氧化材料层410上。
此外,在本实施例中,在刻蚀侧墙7以暴露出控制栅层5的顶角51之后,并在执行圆滑化过程之前,还包括形成一保护层9,以利用所述保护层9保护侧墙7,并以在后续刻蚀保护层9的同时以圆滑化控制栅层5的顶角51,并提高对控制栅层5的顶角51的刻蚀的精度。在其他实施例中,还可不形成保护层9,可在刻蚀侧墙7增大第二开口102的尺寸的同时刻蚀控制栅层5暴暴露出的顶角51以圆滑顶角51。也可分步骤进行,即在刻蚀侧墙7之后,待侧墙7回缩到预定距离之后再对顶角51进行刻蚀,使得顶角51圆滑。不形成保护层9直接对顶角51进行圆滑化生产工艺简单,节省材料及产能。
具体参考图4h所示,所述保护层9至少形成在所述侧墙7和所述控制栅层 5的表面上。
本实施例中,所述保护层9形成在侧墙7、控制栅层5、第一氧化层42、第二氧化层43及氮化层42的表面上。其中,所述保护层9的材料可包括氮化硅,以及可以通过镀膜工艺镀形成所述保护层9在侧墙7、控制栅层5、第一氧化层 42、第二氧化层43及氮化层42的表面上。
需要说明的是,在后续刻蚀控制栅层5的顶角时,即可利用该保护层9保护侧墙7不被刻蚀,同时所述保护层9还位于第二氧化层43及氮化层42的表面上,此时相应的可以防止第二氧化层43和氮化层42被过刻蚀。此外,基于保护层9的缓冲作用下,还能够有效控制对顶角5的圆滑化精度。
需要说明的是,本实施例中以保护层9为单层结构为例。然而,其他实施例中,所述保护层9还可以为两层,例如包括依次覆盖膜层表面的氧化硅层和氮化硅层,所述氮化硅层的厚度可以为
Figure RE-GDA0002590906840000091
所述氧化硅层的厚度可以为
Figure RE-GDA0002590906840000092
此时,所述氧化硅层在后续刻蚀时可起到缓冲作用,以防过刻蚀。
接着参考图4i所示,在所述保护层9的保护和缓冲作用下,圆滑化顶角的过程可包括:执行刻蚀工艺,刻蚀保护层9中位于控制栅层5上的部分,以逐步暴露出控制栅层5,并进一步刻蚀保护层9和控制栅层5,直至去除保护层9 中位于控制栅层5上的部分,并使控制栅层5暴露出的顶角51形成为非尖角形。
此外,继续参考4i,在执行所述刻蚀工艺时,还包括刻蚀第一氧化材料层 410以形成第一氧化层41。在本实施例中,刻蚀方法可以采用干刻蚀,刻蚀时刻蚀气体通入至相邻控制栅层5之间的开槽103中,并与位于控制栅层5、第二氧化层43及第一绝缘层42表面的保护层9发生反应,以去除上述位置的保护层9,以及所述刻蚀气体还与暴露于所述开槽103中的第一氧化材料层410发生反应,以刻蚀暴露于所述开槽103中的第一氧化材料层410以形成第一氧化层 41。待刻蚀掉位于上述位置的保护层9后,刻蚀气体继续与控制栅层5发生反应,以将控制栅层5露出侧墙71的一端的顶角51刻蚀成非尖角形,由于该保护层9的设置,使得后续能够平缓的对顶角51进行刻蚀,有利于将所述顶角51 修饰为非尖角形。
本实施例中,该顶角51为圆弧形,该圆弧形顶角51的弧线对应的圆角a 的度数为55°~90°,或该圆弧两端端点的切线夹角为90°~135°,当顶角51 为圆弧形且圆弧形顶角51的弧线对应的圆角a的度数为55°~90°时,控制栅 5的顶角51处汇聚的局部电荷最少,控制栅5与字线的耐压性最佳。在其他实施例中,该顶角51还可以为波浪形等平滑曲线组成的形状,只需使得控制栅5 顶角51处汇聚的电荷小,控制栅5与字线的耐压性强即可。此外,位于侧墙7 表面的保护层9可以通过刻蚀方式去除,也可以不去除,可以根据实际需要进行选择。
在步骤S40中,具参考图4j所示,刻蚀浮栅材料层30,以形成浮栅层3。即,在圆滑化控制栅层5朝向字线侧的顶角51后,刻蚀浮栅材料层30,以形成浮栅层3。
具体的,在本实施例中,通过开槽103刻蚀浮栅材料层30,以形成浮栅层 3,并且开槽103贯穿浮栅材料层30以构成沟槽100,该沟槽100用于填充字线。此外,在本实施例中,如上述制造方法可知,第二开口102及开槽103在贯穿浮栅材料层30之前贯穿夹持在浮栅层3和控制栅层5之间依次层叠的第一氧化材料层410、氮化材料层420及第二氧化材料层430形成的第二介质层40,因此,可以认为,所述沟槽100包括第二开口102、贯穿控制栅层5和第二介质层 40的开槽103。
此外,如图4l所示,还可以通过该开槽103继续刻蚀该第一介质材料层20,使得该开槽103继续朝向第一介质材料层20以贯穿第一介质材料层20露出衬底1。
继续参考图4k,如图4k所示,可在侧墙7、控制栅层5、第二介质层4、浮栅层3及第一介质材料层20的侧表面及衬底1露出的区域形成第二挡墙层10,该第二挡墙10可作为字线8的栅氧化层,该第二挡墙10的厚度为
Figure RE-GDA0002590906840000101
左右,且在本实施例中,该第二挡墙10的厚度与第一介质层2即栅氧化层的厚度相等或高于第一介质层2的厚度,当然,在其他实施例中,该第二挡墙10的厚度也可小于第一介质层2的厚度。该第二挡墙10与第一介质层2的厚度关系在此不做具体限定,以实际情况为准。
在本步骤中,刻蚀浮栅材料层30和第一介质材料层20采用干刻蚀进行,上述刻蚀控制栅材料层30和第一介质层20可以同步进行。在其他实施例中,上述两层刻蚀可以分两步骤进行,可通过干刻刻蚀浮栅材料层30后再通过湿刻刻蚀第一介质材料层20。具体的刻蚀方法及顺序在此不做具体限定,以实际情况为准。
在步骤S50中,具体参考图4l所示,在浮栅层3和控制栅层5的字线侧形成字线8,所述字线8覆盖控制栅层5的顶角51。
在上述制成完成后,如图4l所示,在浮栅层3和控制栅层5的字线侧即沟槽100中形成字线8,字线8填充在沟槽100中,且字线8覆盖控制栅层5的顶角51。
本实施例提供的半导体制造方法,其通过将控制栅层5从侧墙7露出的一端的顶角51刻蚀成非尖角形,进而使得使用该方法制造的半导体器件中控制栅层5的顶角51平滑,不容易聚集电荷,进而大大提升了控制栅5与字线的耐压性。
需要说明的是,上述实施例中,在圆滑化控制栅层5的顶角51之前,使得刻蚀停止于第二介质材料层40的中的氮化材料层420。然而应当认识到,在圆滑化控制栅层5的顶角51之前,还可以使得刻蚀停止于第二介质材料层40的中的第二氧化材料层430上,然后再刻蚀侧墙增大第二开口102尺寸,再依次刻蚀第二介质材料层40中的第二氧化材料层430、氮化层420及第一氧化材料层410,之后再圆滑控制栅层5的顶角51。
图5a~5d是本发明另一实施例中的半导体制造方法的部分过程示意图。具体的,结合图5a及图5b所示,形成控制栅层5之后,刻蚀侧墙7,增大开口 102的尺寸,以暴露出控制栅层5靠近字线侧的端部。即,在刻蚀控制栅材料层以形成控制栅层5,以及刻蚀侧墙7以增大第二开口102的尺寸时,均刻蚀停止于第二介质材料层40中的第二氧化材料层430上。
再结合图5c所示,以控制栅层5为掩膜,并从开槽103开始刻蚀第二介质层40,以依次刻蚀第二氧化层430、氮化层420及第一氧化层410位于开槽103 下的区域同时刻蚀掉。
然后再对控制栅层5暴露出侧墙7一端的顶角51进行圆滑化。为防止对控制栅层5暴露出侧墙7的一端的顶角51圆滑化过程中侧墙7及顶角51被过刻蚀,可如图5d所示,在至少侧墙7及控制栅层5的表面上形成保护层9,在本实施例中,保护层9还形成在第一氧化层41、氮化层42、第二氧化层43及浮栅材料层30的表面上。待形成保护层9之后再刻蚀保护层9中位于控制栅层5 上的部分,以逐步暴露出控制栅层5,并进一步刻蚀保护层9和控制栅层5,直至去除保护层9中位于控制栅层5上的部分,并使控制栅层5暴露出的顶角51 形成为非尖角形。之后再刻蚀浮栅材料层30、第一介质材料层20,以形成浮栅层3,并刻穿第一介质材料层20,形成第一介质层2,同时形成沟槽100。之后再形成第二侧墙10并作为字线8栅氧化层,最后再将字线9填充进沟槽100内以至少覆盖控制栅层5暴露出的顶角51。
上述方法中具体采用何种刻蚀方式在此不做过多赘述,可以采用湿法刻蚀也可以采用干法刻蚀,以实际情况为准。在方法中,将第二介质层4的三层结构在同一步骤中进行刻蚀,减少了工艺制程,提升产能。
需要说明的是,本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可,此外,各个实施例之间不同的部分也可互相组合使用,本发明对此不作限定。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。

Claims (12)

1.一种半导体器件,其特征在于,包括衬底、依次设置在所述衬底上的浮栅层和控制栅层、以及形成在所述浮栅层和所述控制栅层的侧边的字线,并且所述控制栅层朝向所述字线的顶角为非尖角形。
2.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述控制栅层的所述顶角为圆弧形。
3.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述圆弧形的弧线对应的圆心角为55°~90°。
4.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:
掩膜层,形成在所述控制栅层上,并覆盖所述控制栅层远离所述字线的部分;以及,
侧墙,形成在所述掩膜层靠近所述字线的侧壁上并位所述控制栅层的上方,以及所述控制栅层朝向所述字线的顶角从所述侧墙暴露出。
5.如权利要求4所述的半导体器件,其特征在于,所述控制栅层靠近所述字线的侧壁至所述侧墙的最短距离为
Figure FDA0002509431630000011
6.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,
提供衬底;
在所述衬底上依次形成浮栅材料层和控制栅层;
圆滑化所述控制栅层朝向字线侧的顶角,以使所述控制栅层的所述顶角形成非尖角形;
刻蚀所述浮栅材料层,以形成浮栅层;
在所述浮栅层和所述控制栅层的字线侧上形成字线,所述字线覆盖所述控制栅层的所述顶角。
7.如权利要求6所述的一种半导体器件的制造方法,其特征在于,所述控制栅层的形成方法包括:
在所述浮栅材料层上形成控制栅材料层,并在所述控制栅材料层上形成掩模层,所述掩模层中开设有第一开口;
在所述掩模层的所述第一开口的侧壁上形成侧墙,以及位于所述第一开口相对侧壁上的侧墙界定出第二开口;
以所述掩膜层和所述侧墙为掩膜,刻蚀所述控制栅材料层,以形成所述控制栅层。
8.如权利要求7所述的一种半导体器件的制造方法,其特征在于,圆滑化所述控制栅层的顶角的方法包括:
刻蚀所述侧墙,增大所述第二开口的开口尺寸,以暴露出所述控制栅层靠近字线侧的端部,并刻蚀所述控制栅层暴露出的顶角以圆滑化所述顶角。
9.如权利要求8所述的一种半导体器件的制造方法,其特征在于,在刻蚀所述侧墙增大所述第二开口的开口尺寸之后,还包括:
至少在所述侧墙和所述控制栅层表面上形成保护层;
刻蚀所述保护层中位于所述控制栅层上的部分,以逐步暴露出所述控制栅层,并进一步刻蚀所述保护层和所述控制栅层,直至去除所述保护层中位于所述控制栅层上的部分,并使所述控制栅层暴露出的顶角形成为非尖角形。
10.如权利要求7所述的一种半导体制造方法,其特征在于,所述控制栅层的形成方法还包括:在所述浮栅材料层和所述控制栅层之间形成第二介质材料层,所述第二介质材料层包括依次层叠设置在所述浮栅材料层上的第一氧化材料层、氮化材料层及第二材料氧化层。
11.如权利要求10所述的一种半导体制造方法,其特征在于,在刻蚀所述控制栅材料层以形成所述控制栅层后,还刻蚀暴露出的第二氧化材料层,并刻蚀停止于所述氮化材料层,以形成第二氧化层;
以及,在圆滑化所述控制栅层朝向字线侧的顶角之前,刻蚀所述氮化材料层,以形成氮化层;
以及,在圆滑化所述控制栅层朝向字线侧的顶角的同时刻蚀所述第一氧化材料层以形成第一氧化层;
以及,在圆滑化所述控制栅层朝向字线侧的顶角之后,刻蚀所述浮栅材料层,以形成所述浮栅层。
12.如权利要求7所述的半导体制造方法,其特征在于,刻蚀所述控制栅材料层,以在所述控制栅材料层中形成对应于所述第二开口的开槽,所述开槽分隔各个分断的所述控制栅材料层,并利用分断的所述控制栅材料层构成控制栅层;
以及,在圆滑化所述控制栅层朝向字线侧的顶角之后,还包括:通过所述开槽刻蚀所述浮栅材料层,以形成浮栅层,并且所述第二开口及所述开槽贯穿所述浮栅材料层以构成沟槽,所述字线填充在所述沟槽中。
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