[发明专利]一种平面沟道的半浮栅器件的制造方法

摘要

本发明属于半导体器件制造技术领域，具体涉及一种平面沟道的半浮栅器件的制造方法。本发明采用后栅工艺来制备平面沟道的半浮栅器件，在形成源接触区和漏接触区后，先刻蚀掉多晶硅控制栅牺牲材料，然后使金属控制栅材料占据原来的多晶硅控制栅牺牲材料的位置，形成金属控制栅，可以避免金属控制栅在源接触区和漏接触区的高温退火过程中被损伤，提高了平面沟道的半浮栅器件的性能。同时，本发明还利用自对准工艺来制造半浮栅器件的源接触区和漏接触区，工艺过程简单且稳定，降低了生产成本。

主权项

一种平面沟道的半浮栅器件的制造方法，其特征在于：采用后栅工艺制备平面沟道的半浮栅器件，在形成源接触区和漏接触区后，先刻蚀掉多晶硅控制栅牺牲材料，然后使金属控制栅材料占据原来的多晶硅控制栅牺牲材料的位置，形成金属控制栅，具体包括如下步骤：在已形成浅沟槽隔离结构的具有第一种掺杂类型的半导体衬底表面形成具有第二种掺杂类型的源区和漏区，位于所述源区和所述漏区之间的具有第一种掺杂类型的半导体衬底形成器件的沟道区；在所述半导体衬底的表面形成第一层绝缘薄膜，并刻蚀所述第一层绝缘薄膜形成浮栅开口区域，所述浮栅开口区域位于所述漏区之上，并且其靠近沟道区的一侧边沿与所述沟道区的距离大于1 纳米；在已形成的结构的暴露表面上淀积一层具有第一种掺杂类型的多晶硅；通过光刻工艺定义出器件浮栅的位置，然后以光刻胶为掩膜刻蚀所述具有第一种掺杂类型的多晶硅，刻蚀后剩余的具有第一种掺杂类型的多晶硅形成器件的浮栅，所述浮栅至少覆盖所述沟道区和所述浮栅开口区域，且所述浮栅与所述漏区之间通过位于所述浮栅之下的浮栅开口区域形成pn 结接触；以所述浮栅为掩膜刻蚀掉暴露的第一层绝缘薄膜；在所形成的结构的表面淀积形成第二层绝缘薄膜；在所述第二层绝缘薄膜之上淀积一层多晶硅牺牲材料，并在所述多晶硅牺牲材料之上淀积第三层绝缘薄膜；通过光刻工艺和刻蚀工艺刻蚀所述第三层绝缘薄膜和多晶硅牺牲材料，刻蚀后剩余的多晶硅牺牲材料形成器件的多晶硅控制栅牺牲材料，所述多晶硅控制栅牺牲材料在沿沟道方向上的长度超过所述浮栅，且覆盖并包围所述浮栅；覆盖所形成的结构淀积形成第四层绝缘薄膜，并对所述第四层绝缘薄膜进行回刻以在所述多晶硅控制栅牺牲材料的两侧形成栅极侧墙，之后沿着所述栅极侧墙刻蚀掉暴露出的第二层绝缘薄膜；在所述栅极侧墙的两侧进行源漏刻蚀，并在源漏刻蚀后的位置处通过外延工艺形成源接触区和漏接触区；覆盖所形成的结构淀积第一层层间介质材料，之后进行抛光直至露出多晶硅控制栅牺牲材料；刻蚀掉暴露出的多晶硅控制栅牺牲材料，之后继续刻蚀掉暴露出的第二层绝缘薄膜；在所形成结构的表面淀积第五层绝缘薄膜和金属控制栅材料，之后进行抛光使得抛光后的金属控制栅材料占据原来的多晶硅控制栅牺牲材料的位置，从而形成金属控制栅；覆盖所形成的结构淀积第二层层间介质材料，然后在所述第二层层间介质材料和第一层层间介质材料中形成接触孔，并形成源电极、漏电极和栅电极。