[发明专利]半导体器件的制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，提供半导体衬底，对所述半导体衬底进行热氧化，以形成衬垫氧化层，并在所述衬垫氧化层上形成掩膜层，所述掩膜层与所述衬垫氧化层接触，所述掩膜层为单层结构；

S2，对所述掩膜层、所述衬垫氧化层和所述半导体衬底进行有源区刻蚀，以在所述半导体衬底中形成多个有源区，相邻有源区之间形成有沟槽；

S3，逐渐缩小所述掩膜层的线宽，并在每次缩小所述掩膜层的线宽后将所述掩膜层暴露出的衬垫氧化层去除，以暴露出所述有源区的顶部表面，且进一步将所述掩膜层暴露出的所述有源区的顶部表面修整为弧形曲面；

S4，在所述沟槽中填充绝缘隔离层，且所述绝缘隔离层还暴露出剩余的掩膜层的顶面；

S5，去除所述掩膜层，并回刻蚀所述绝缘隔离层，以形成沟槽隔离结构。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤S3中，逐渐缩小所述掩膜层的线宽，并在每次缩小所述掩膜层的线宽后将所述掩膜层暴露出的衬垫氧化层去除，以暴露出所述有源区的顶部表面，且进一步将所述掩膜层暴露出的所述有源区的顶部表面修整为弧形曲面的步骤包括：

S3.1.1，至少刻蚀所述掩膜层的侧壁，以使得所述掩膜层的线宽缩小；

S3.1.2，对所述有源区进行表面氧化以形成表面氧化层；

S3.1.3，去除所述表面氧化层，以重新暴露出所述有源区的表面；

S3.1.4，多次执行步骤S3.1.1至步骤S3.1.3，直至所述有源区的顶部表面修整到要求的弧形曲面。

3.如权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤S3中，采用一选择性湿法腐蚀工艺同时刻蚀所述掩膜层的侧壁和顶壁，以在缩小所述掩膜层的线宽的同时，还降低所述掩膜层的高度。

4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤S1中形成的掩膜层的材质包括氮化硅；在所述步骤S3中，所述湿法腐蚀工艺的刻蚀剂包括磷酸溶液，刻蚀时间为5秒～20分钟。

5.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤S3.1.3中，采用另一选择性湿法腐蚀工艺去除所述表面氧化层。

6.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤S3.1.4中，每次刻蚀所述掩膜层的刻蚀时间相同，或者，随着执行步骤S3.1.1至步骤S3.1.3的次数的增加，刻蚀所述掩膜层的刻蚀时间逐渐缩短，以将所述有源区的顶部表面修整为弧形曲面。

7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤S3中，逐渐缩小所述掩膜层的线宽，并在每次缩小所述掩膜层的线宽后将所述掩膜层暴露出的衬垫氧化层去除，以暴露出所述有源区的顶部表面，且进一步将所述掩膜层暴露出的所述有源区的顶部表面修整为弧形曲面的步骤包括：

S3.2.1，至少刻蚀所述掩膜层的侧壁，以使得所述掩膜层的线宽缩小；

S3.2.2，对所述掩膜层暴露出的所述有源区的顶角进行湿法腐蚀和/或离子轰击，以使得所述掩膜层暴露出的所述有源区的顶角圆角化；

S3.2.3，多次执行步骤S3.2.1至步骤S3.2.2，直至所述有源区的顶部表面修整到要求的弧形曲面。

8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤S4中，在所述沟槽中填充绝缘隔离层的步骤包括：

在所述半导体衬底和所述掩膜层上沉积绝缘隔离层，沉积的绝缘隔离层至少填满所述沟槽；

对沉积的所述绝缘隔离层进行顶部平坦化，直至暴露出所述掩膜层的顶面。

9.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤S5中，采用湿法腐蚀工艺回刻蚀所述绝缘隔离层，以形成所述沟槽隔离结构。

10.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤S5之后，所述制造方法还包括以下步骤：依次形成隧穿介质层、浮栅、栅间介质层以及控制栅，其中，所述控制栅和所述有源区相交，所述栅间介质层夹在所述浮栅和所述控制栅之间以及所述控制栅和所述沟槽隔离结构之间，所述浮栅夹在所述控制栅和所述有源区之间，所述隧穿介质层夹在所述浮栅和所述有源区之间。