[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求于2011年9月1日提交的韩国专利申请No.10-2011-0088588的优先权，其内容以引文方式整体并入本文。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及半导体器件及其制造方法。

背景技术

为了满足客户需求（例如，为了提供半导体器件的高性能和/或低成本），半导体器件的集成度变得越来越高。半导体器件的集成密度是会直接影响半导体器件成本的因素。因此，半导体器件被持续地缩小。随着半导体器件集成度越来越高，半导体器件中的图案的临界尺寸（CD）被减小，以减少有源区域之间以及互连之间的间隔。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了半导体器件及其制造方法。

在示例性实施例中，一种半导体器件包括衬底上的彼此相邻的多个图案、以及在所述多个图案上的多孔绝缘层。所述多孔绝缘层延伸到所述多个图案之间的间隔上。所述多孔绝缘层与所述衬底分隔开，以在所述多个图案之间提供多个空气隙。

所述多个图案中的每一个图案可以包括非绝缘材料。

在另一个示例性实施例中，一种半导体器件包括沟槽中的绝缘隔离层，所述沟槽限定了在第一方向上延伸的多个有源区；以及所述绝缘隔离层上方的多个第一多孔绝缘层。所述多个第一多孔绝缘层中的每一个第一多孔绝缘层通过第一空气隙与所述绝缘隔离层分隔开。所述绝缘隔离层的顶面所在的平面可以低于所述多个有源区的顶面。

所述半导体器件可以包括介于所述绝缘隔离层和所述沟槽的内表面之间的内衬绝缘层。所述内衬绝缘层可以朝向所述多个第一多孔绝缘层中的每一个第一多孔绝缘层的底面延伸。

所述第一空气隙可以被所述绝缘隔离层的顶面、所述内衬绝缘层和所述多个第一多孔绝缘层中的一个第一多孔绝缘层的底面包围。所述第一空气隙的下部宽度可以比其上部宽度小。

所述半导体器件还可以包括：所述多个有源区上的隧道绝缘层；所述隧道绝缘层上的电荷存储层；多个栅电极，其处于所述电荷存储层上方并且沿着与所述第一方向相交的第二方向在所述多个第一多孔绝缘层上方延伸；以及阻挡绝缘层，其介于所述电荷存储层和所述多个栅电极之间。

所述半导体器件还可以包括介于所述多个第一多孔绝缘层和所述多个栅电极之间的多个牺牲图案。

所述电荷存储层可以是浮置栅电极，并且所述多个第一多孔绝缘层中的每一个第一多孔绝缘层的上表面所在的平面可以介于所述浮置栅电极的底面和顶面之间。

所述电荷存储层可以是电荷捕获层，并且所述电荷存储层可以在所述多个第一多孔绝缘层上方延伸。

所述半导体器件还可以包括第二多孔绝缘层，其在所述多个栅电极以及所述多个栅电极之间的间隔上方延伸。所述第二多孔绝缘层可以在所述多个栅电极之间提供多个第二空气隙，并且所述多个第二空气隙可以在所述第二方向上延伸。

所述半导体器件还可以包括在所述多个栅电极的每个侧壁上的侧壁隔板。

第一空气隙可以在所述第一方向上延伸并且在空间上与所述多个第二空气隙连通。

在示例性实施例中，一种半导体器件包括衬底上的栅绝缘层；处于所述栅绝缘层上方并且在第一方向上延伸的多个栅电极。空气隙介于所述多个栅电极中的相邻的栅电极之间。所述半导体器件包括在所述多个栅电极上并且在相邻的栅电极之间的空气隙上方延伸的多孔绝缘层。

所述半导体器件还可以包括所述多个栅电极中的每个侧壁上的侧壁隔板。

所述多个栅电极可以包括多条串选择线、多条接地选择线、以及介于所述多条串选择线中的一条串选择线和所述多条接地选择线中的一条接地选择线之间的多条字线。所述半导体器件还可以包括：介于所述多条串选择线中邻近的串选择线之间的绝缘隔板层；以及通过延伸通过所述多孔绝缘层和所述绝缘隔板层的接触连接至所述衬底的位线。

所述侧壁隔板和所述绝缘隔板层可以由相同材料形成。

在相邻的栅电极之间的空气隙上方延伸的多孔绝缘层所在的平面可以低于所述多个栅电极上的多孔绝缘层。

所述多个栅电极中的每一个栅电极可以对应于栅堆叠。所述栅堆叠可以包括浮置栅电极、所述浮置栅电极上的控制栅电极、以及所述控制栅电极和所述浮置栅电极之间的阻挡绝缘层。所述栅绝缘层可以对应于隧道绝缘层。

所述栅绝缘层可以包括依次堆叠的隧道绝缘层、电荷捕获层和阻挡绝缘层。