[发明专利]半导体器件及其制造方法有效

申请号：	201210067773.2	申请日：	2012-03-14
公开（公告）号：	CN103311282A	公开（公告）日：	2013-09-18
发明（设计）人：	殷华湘;赵超;陈大鹏	申请（专利权）人：	中国科学院微电子研究所
主分类号：	H01L29/423	分类号：	H01L29/423;H01L27/115;H01L21/28;H01L21/8247
代理公司：	北京蓝智辉煌知识产权代理事务所(普通合伙) 11345	代理人：	陈红
地址：	100029 ***	国省代码：	北京;11
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摘要：
搜索关键词：	半导体器件及其制造方法
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【权利要求书】：

1.一种半导体器件，包括衬底、衬底上的多个栅极堆叠结构、每个栅极堆叠结构两侧衬底中的多个源漏区、衬底上的层间介质层，其特征在于：源漏区沿第一方向分布，栅极堆叠结构沿垂直于第一方向的第二方向延伸，并且栅极堆叠结构进一步包括，隧穿介质层、存储介质层、栅极层间电介质层以及控制栅。

2.如权利要求1的半导体器件，其中，隧穿介质层和/或栅极层间电介质层包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、高k材料及其组合。

3.如权利要求2的半导体器件，其中，高k材料包括选自HfO₂、HfSiO_x、HfSiON、HfAlO_x、HfTaO_x、HfLaO_x、HfAlSiO_x、HfLaSiO_x的铪基材料，或是包括选自ZrO₂、La₂O₃、LaAlO₃、TiO₂、Y₂O₃的稀土基高K介质材料，或是包括Al₂O₃，以其上述材料的复合层。

4.如权利要求1的半导体器件，其中，存储介质层为导电材料。

5.如权利要求4的半导体器件，其中，导电材料包括多晶硅、金属、金属的合金、金属的氮化物及其组合。

6.如权利要求5的半导体器件，其中，金属包括Al、Ta、Ti及其组合。

7.如权利要求1的半导体器件，其中，存储介质层为电荷陷阱材料。

8.如权利要求7的半导体器件，其中，电荷陷阱材料包括氮化硅、纳米晶硅、金属、量子点及其组合。

9.一种半导体器件制造方法，包括：

在衬底上形成多个伪栅极堆叠结构；

在每个伪栅极堆叠结构两侧的衬底中形成源漏区；

在衬底上形成层间介质层；

去除伪栅极堆叠结构，形成多个栅极沟槽，露出衬底；

在栅极沟槽中依次形成隧穿介质层、存储介质层、栅极层间电介质层以及控制栅，构成多个栅极堆叠结构，

其中，源漏区沿第一方向分布，栅极堆叠结构沿垂直于第一方向的第二方向延伸。

10.如权利要求9的半导体器件制造方法，其中，形成控制栅之后进一步包括，平坦化栅极堆叠结构，直至露出层间介质层；以及在层间介质层和栅极堆叠结构上，再次形成另一层间介质层。

11.如权利要求9的半导体器件制造方法，其中，隧穿介质层和/或栅极层间电介质层包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、高k材料及其组合。

12.如权利要求11的半导体器件制造方法，其中，高k材料包括选自HfO₂、HfSiO_x、HfSiON、HfAlO_x、HfTaO_x、HfLaO_x、HfAlSiO_x、HfLaSiO_x的铪基材料，或是包括选自ZrO₂、La₂O₃、LaAlO₃、TiO₂、Y₂O₃的稀土基高K介质材料，或是包括Al₂O₃，以其上述材料的复合层。