[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，方法包括：提供衬底，包括单元存储器区和外围区，衬底上有多个栅极叠层结构，单元存储器区中远离外围区的为第一栅极叠层结构，外围区中邻近单元存储器区的为第二栅极叠层结构，单元存储器区的相邻栅极叠层结构与衬底、第二栅极叠层结构和相邻的单元存储器区栅极叠层结构与衬底围成沟槽；在沟槽顶部部分深度内形成覆盖层，与相邻栅极叠层结构和衬底围成空气侧墙；在第一栅极叠层结构远离第二栅极叠层结构的侧壁、第二栅极叠层结构远离第一栅极叠层结构的侧壁形成侧墙。本发明在覆盖层的阻挡作用下，侧墙不会形成于沟槽中，空气侧墙能减小相邻字线间的电容，改善了NAND闪存器件的重复读写能力及在编程过程中的串扰问题。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

目前，快闪存储器(Flash)，又称为闪存，已经成为非挥发性存储器 (Non-volatile Memory，NVM)的主流。根据结构不同，闪存可分为或非闪存(Nor Flash)和与非闪存(NAND Flash)两种。闪存的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息，且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重写等优点，因而在微机、自动化控制等多项领域得到了广泛的应用。

由于NAND闪存器件具有较高的单元密度、较高的存储密度、较快的写入和擦除速度等优势，逐渐成为了快闪存储器中较为普遍使用的一种结构，目前主要用于数码相机等的闪存卡和MP3播放机中。

但是，目前NAND闪存器件的性能仍有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，提高NAND闪存器件的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括单元存储器区和外围区，所述衬底上形成有多个分立的栅极叠层结构，所述单元存储器区中远离所述外围区一侧的栅极叠层结构为第一栅极叠层结构，所述外围区中邻近所述单元存储器区的栅极叠层结构为第二栅极叠层结构，所述单元存储器区的相邻栅极叠层结构与所述衬底、以及所述第二栅极叠层结构和相邻的单元存储器区栅极叠层结构与所述衬底围成沟槽；在所述沟槽顶部的部分深度内形成覆盖层，所述覆盖层、相邻栅极叠层结构和衬底围成空气侧墙；形成所述覆盖层后，在所述第一栅极叠层结构远离所述第二栅极叠层结构一侧的侧壁、以及所述第二栅极叠层结构远离所述第一栅极叠层结构一侧的侧壁形成侧墙。

可选的，形成所述覆盖层的工艺为等离子体增强化学气相沉积工艺。

可选的，所述覆盖层的材料为等离子体增强四乙氧基硅烷和等离子体增强氧化硅中的一种或两种。

可选的，所述沟槽内的覆盖层的厚度为至

可选的，在所述沟槽顶部的部分深度内形成覆盖层之前，所述形成方法还包括：形成保形覆盖所述衬底和栅极叠层结构的阻挡膜；在相邻所述栅极叠层结构之间的阻挡膜上形成停止层，所述停止层的顶部低于所述栅极叠层结构的顶部；刻蚀去除高于所述停止层顶部的阻挡膜，剩余阻挡膜作为阻挡层；形成所述阻挡层后，去除所述停止层。

可选的，所述阻挡层的材料为氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的一种或多种。

可选的，形成所述阻挡层的工艺为低压炉管工艺。

可选的，所述阻挡层的厚度为至

可选的，所述停止层为底部抗反射涂层、有机介质层、深紫外光吸收层或光刻胶层。

可选的，所述单元存储器区的栅极叠层结构包括位于所述衬底上的栅绝缘层、位于所述栅绝缘层上的浮置栅层、位于所述浮置栅层上的栅介质层、以及位于所述栅介质层上的控制栅层；所述外围区的栅极叠层结构包括位于所述衬底上的选择栅极。