[发明专利]自对准双重构图方法、半导体器件及其制作方法、电子装置

说明书

本发明提供一种自对准双重构图方法、半导体器件及其制作方法、电子装置，该制作方法采用新的自对准双重构图方法制作字线，增加了选择栅的刻蚀窗口，避免了由于刻蚀负载效应导致的刻蚀凹痕。该半导体器件和电子装置由于上述制作方法使得性能和良率提高。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种自对准双重构图方法、半导体器件及其制作方法、电子装置。

背景技术

随着半导体制程技术的发展，在存储装置方面已开发出存取速度较快的快闪存储器(flash memory)。快闪存储器具有可多次进行信息的存入、读取和擦除等动作，且存入的信息在断电后也不会消失的特性，因此，快闪存储器已成为个人电脑和电子设备所广泛采用的一种非易失性存储器。而NAND(与非门)快速存储器由于具有大存储容量和相对高的性能，广泛用于读/写要求较高的领域。近来，NAND快闪存储器芯片的容量已经达到2GB，并且尺寸迅速增加。已经开发出基于NAND快闪存储器芯片的固态硬盘，并在便携计算机中用作存储设备。因此，近年来，NAND快闪存储器广泛用作嵌入式系统中的存储设备，也用作个人计算机系统中的存储设备。

随着NAND快闪存储器存储单元的关键尺寸缩小至38m以下，存储单元字线(wordline)宽度和高度分别变窄变高，在虚拟字线和选择栅之间也存在严重的蚀刻负载效应，使得蚀刻凹痕问题频繁发生。如图1所示，其示意性示出在NAND快闪存储器存储单元由于刻蚀负载效应在选择栅SG之间，以及虚拟字线WL’(位于字线外侧，例如仅起连接作用而不用于编程的字线)和选择栅SG之间出现刻蚀凹痕10，这是因为选择栅SG之间以及虚拟字线WL’和选择栅SG之间的距离要比字线之间的距离大，在刻蚀时由于刻蚀负载效应产生凹痕。此外，由于存储阵列和外围区的图形密度不同，在栅极刻蚀时在存储阵列和外围区之间也存在严重的负载效应。

因此，需要提出一种新的半导体器件的制作方法，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

在发明内容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。本发明的发明内容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，本发明提出一种新的半导体器件的制作方法，可以克服NAND快闪存储器制作中由于不同区域图形密度不同导致的刻蚀负载效应。

为了克服目前存在的问题，本发明一方面提供一种自对准双重构图方法，其包括下述步骤：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成牺牲层，并图形化所述牺牲层；在所述衬底的表面以及所述牺牲层的表面和侧壁上形成硬掩膜材料层；执行回蚀刻，以在所述牺牲层的侧壁上形成由所述硬掩膜材料层构成的间隙壁；去除所述牺牲层，其中，所述图形化的牺牲层包括具有第一间距的图案和具有第二间距的图案，所述第二间距小于所述第一间距，所述第二间距小于所述间隙壁宽度的二倍。

进一步地，所述第一间距大于所述间隙壁宽度的二倍。

为了克服目前存在的问题，本发明另一方面提供一半导体器件的制作方法，其包括下述步骤：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括存储区，在所述半导体衬底的存储区上形成栅极叠层和硬掩膜层；在所述硬掩膜层上形成图形化的牺牲层，所述图形化的牺牲层包括具有第一间距的图案和具有第二间距的图案，所述第二间距小于所述第一间距；在所述图形化的牺牲层的侧壁上形成间隙壁，并去除所述牺牲层，在所述牺牲层具有第一间距的图案上形成的间隙壁用于定义存储区的字线，在所述牺牲层具有第二间距的图案上形成的间隙壁用于定义存储区的选择栅；形成填充所述间隙壁的之间间隙的填充层，并在所述填充层上形成图形化的光刻胶层，所述图形化的光刻胶层用于和在所述牺牲层具有第二间距的图案上形成的间隙壁一起定义选择栅；以所述间隙壁和所述图形化的光刻胶层为掩膜刻蚀所述硬掩膜层，以图形化所述硬掩膜层；以所述硬掩膜层为掩膜刻蚀所述栅极叠层，在所述存储区上形成字线和选择栅，其中，所述第二间距小于所述间隙壁宽度的二倍。