一种半导体器件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种半导体器件的制造方法，涉及半导体技术领域。包括步骤：提供半导体衬底，在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半导体衬底中的浅沟槽隔离结构；回蚀刻去除浅沟槽隔离结构中的部分隔离材料，以形成凹槽，露出浮栅结构的部分侧壁；对凹槽中暴露的浅沟槽隔离结构中的隔离材料进行离子注入，以在浅沟槽隔离结构的隔离材料中形成具有较高湿法蚀刻速率的离子注入层，其中，离子注入层的湿法蚀刻速率大于隔离材料的湿法蚀刻速率；进行湿法清洗，以去除离子注入层。本发明专利技术的方法提高了湿法蚀刻对于氧化物的蚀刻速率，有效去除了残留于浮栅结构侧壁上的氧化物，提高了器件的良率和性能。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件的制造方法
本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种半导体器件的制造方法。
技术介绍
NAND闪存是一种比硬盘驱动器更好的存储方案，由于NAND闪存以页为单位读写数据，所以适合于存储连续的数据，如图片、音频或其他文件数据；同时因其成本低、容量大且写入速度快、擦除时间短的优点在移动通讯装置及便携式多媒体装置的存储领域得到了广泛的应用。目前，为了提高NAND闪存的容量，需要在制备过程中提高NAND闪存的集成密度。在所述NAND闪存制备过程中，首先形成浮栅结构以及位于所述浮栅结构之间的浅沟槽隔离结构，然后执行存储单元打开(cellopen,COPEN)的步骤，所述COPEN步骤包括：干法蚀刻去除部分所述浅沟槽隔离结构中的氧化物，以露出所述浮栅结构的部分侧壁，以及ONO介质层沉积前的预清洗，以便后续制备的ONO介质层和控制栅极能和所述浮栅结构形成稳定的接触，避免由于器件尺寸减小引起接触不稳定的情况。然而当NAND闪存单元的尺寸缩小到2Xnm以下时，COPEN步骤总是遭遇氧化物在浮栅的侧壁上残留的问题，如图1中左图所示，氧化物残留的存在对控制栅极和浮栅之间的接触造成负面影响，造成上述问题的主要原因是：单元有源区AA与单元有源区AA之间的间隔太小，使得蚀刻不能腐蚀侧壁上所有的氧化物，而对于3XnmNAND很少遇到这些问题，如图1中右图所示。现有的COPEN制程中执行干法蚀刻工艺时，产生大量的聚合物保护浮栅的侧壁免于受到损伤，在ONO介电层沉积前，往往通过稀释的氢氟酸(DHF)预清洗去除浮栅表面上的自然氧化层，然而对于现有的2XnmNAND闪存，ONO前的预清洗不能完全去除浮栅侧壁上的氧化物。因此，鉴于上述问题的存在，有必要提出一种新的半导体器件的制造方法。
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，本专利技术提供一种半导体器件的制造方法，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；回蚀刻去除所述浅沟槽隔离结构中的部分隔离材料，以形成凹槽，露出所述浮栅结构的部分侧壁；对所述凹槽中暴露的所述浅沟槽隔离结构中的隔离材料进行离子注入，以在所述浅沟槽隔离结构的隔离材料中形成具有较高湿法蚀刻速率的离子注入层，其中，所述离子注入层的湿法蚀刻速率大于所述隔离材料的湿法蚀刻速率；进行湿法清洗，以去除所述离子注入层。可选地，所述隔离材料包括氧化物。可选地，所述离子注入的离子为VA族重金属元素。可选地，所述离子注入的离子为砷离子。可选地，所述湿法清洗为软蚀刻。可选地，所述离子注入包括注入方向与所述半导体衬底的表面垂直方向具有夹角的倾斜离子注入和注入方向与所述半导体衬底的表面垂直的垂直离子注入。可选地，所述离子注入的注入能量较低，以使所述离子注入层位于所述隔离材料的表面较浅的区域。可选地，选用地毯式干法蚀刻去除所述浅沟槽隔离结构中的部分隔离材料。可选地，形成所述浮栅结构和浅沟槽隔离结构的方法包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成浮栅层和掩膜层；图案化所述掩膜层、所述浮栅层和所述半导体衬底，以形成若干相互隔离的浮栅结构以及位于所述浮栅结构之间的浅沟槽；在所述浅沟槽中填充隔离材料，以形成所述浅沟槽隔离结构；去除所述掩膜层。可选地，所述回蚀刻之后，所述浅沟槽隔离结构中的隔离材料在所述浮栅结构侧壁上的部分的厚度比其它部分厚。综上所述，根据本专利技术的制造方法，在对浅沟槽隔离结构的隔离材料进行回蚀刻后，增加对隔离材料进行砷离子注入的步骤，以破坏隔离材料硅氧键，提高湿法蚀刻对于隔离材料的蚀刻速率，因此，本专利技术的方法有效去除了残留于浮栅结构侧壁上的氧化物，提高了器件的良率和性能。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1示出了现有的2XnmNAND(左图)和3XnmNAND(右图)的扫描电镜图；图2A至图2D示出了本专利技术一具体实施方式的半导体器件的制造方法依次实施所获得结构的剖面示意图；图3示出了本专利技术一具体实施方式的半导体器件的制造方法的流程图。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，其特征在于，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；回蚀刻去除所述浅沟槽隔离结构中的部分隔离材料，以形成凹槽，露出所述浮栅结构的部分侧壁；对所述凹槽中暴露的所述浅沟槽隔离结构中的隔离材料进行离子注入，以在所述浅沟槽隔离结构的隔离材料中形成具有较高湿法蚀刻速率的离子注入层，其中，所述离子注入层的湿法蚀刻速率大于所述隔离材料的湿法蚀刻速率；进行湿法清洗，以去除所述离子注入层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，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；回蚀刻去除所述浅沟槽隔离结构中的部分隔离材料，以形成凹槽，露出所述浮栅结构的部分侧壁；对所述凹槽中暴露的所述浅沟槽隔离结构中的隔离材料进行离子注入，以在所述浅沟槽隔离结构的隔离材料中形成具有较高湿法蚀刻速率的离子注入层，其中，所述离子注入层的湿法蚀刻速率大于所述隔离材料的湿法蚀刻速率；进行湿法清洗，以去除所述离子注入层。2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述隔离材料包括氧化物。3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述离子注入的离子为VA族重金属元素。4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述离子注入的离子为砷离子。5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述湿法清洗为软蚀刻。6.如权利要求1所述的制造方法，其...

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