[发明专利]一种半导体器件及其制作方法和电子装置

说明书

本发明公开了一种半导体器件及其制作方法和电子装置。根据本发明的制作方法同时提高了嵌入式闪存存储器的耦合率、数据保留能力和击穿性能；提高了嵌入式闪存存储器的稳定性和可靠性；容易地实现逻辑电路区域阶梯高度的控制。

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，尤其涉及一种嵌入式闪存及其制作方法。

背景技术

存储器用于存储大量数字信息，最近的调查显示，在世界范围内，存储器芯片大约占了半导体交易的30％，多年来，工艺技术的进步和市场需求催生越来越多高密度的各种类型存储器。

随机存储器，例如DRAM与SRAM(静态随机存储器)在使用过程中存在掉电后存储数据丢失的问题。为了克服这个问题，人们已经设计并开发了多种非易失性存储器。最近，基于浮栅概念的闪存，由于其具有小的单元尺寸和良好的工作性能已成为最通用的非易失性存储器。

闪存存储器即FLASH，其成为非易失性半导体存储技术的主流，在各种各样的FLASH器件中，嵌入式闪存是片上系统(SOC)的一种，在一片集成电路内同时集成逻辑电路模块和闪存电路模块，在智能卡、微控制器等产品中有广泛的用途。在嵌入逻辑电路的闪存存储器技术逐渐成熟、存储速度不断加快、成本逐渐下降的发展过程中，人们开始对其制作方法提出了新的要求。

嵌入式闪存存储器面临着两个挑战：耦合率和数据保存，并且，耦合率和数据保存能力是衡量最终产品的关键因素。在嵌入式闪存存储器中控制栅极底部到有源区表面的距离“D”显著影响最终的耦合率和数据保存能力，同时，也影响控制栅极至有源区的击穿性能。如果“D”值较大时有利于击穿性能，但是不利于耦合率和数据保留性能；如果“D”值较小时有利于耦合率和数据保留性能，不利于击穿性能。可见，目前制作嵌入式闪存存储器的方法不能平衡两者的关系。

因此，需要一种新的制作嵌入式闪存存储器的方法，以解决现有技术中的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例一提出一种半导体器件的制作方法，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有硬掩膜层，所述硬掩膜层包括依次层叠的垫氧化物层和氮化物层；刻蚀所述硬掩膜层和所述半导体衬底，以形成浅沟槽；在所述浅沟槽中填充第一隔离材料层，所述第一隔离材料层的表面与所述硬掩膜的表面平齐；回刻蚀去除部分的所述第一隔离材料层；在剩余的所述第一隔离材料层上形成隔离层；在所述隔离层上形成第二隔离材料层，所述第二隔离材料层的表面和所述硬隔离层的表面齐平；去除所述氮化物层和所述垫氧化物层，以露出所述半导体衬底；在露出的所述半导体衬底上形成隧穿氧化物层；在所述隧穿氧化物层上形成浮置栅极材料层，所述浮置栅极材料层的表面和所述第二隔离材料层的表面齐平；去除所述第二隔离材料层，以露出所述隔离层；在所述半导体衬底上依次形成介电层和控制栅极材料层。

可选地，所述隔离层的材料包括氮化硅。

可选地，所述隔离层的厚度为10埃至100埃，采用CVD或者熔炉工艺形成所述隔离层。

可选地，剩余的所述第一隔离材料层和所述半导体衬底的表面齐平或者剩余的所述第一隔离材料层比所述半导体衬底的表面高0埃至80埃。

可选地，采用湿法清洗工艺执行所述回刻蚀步骤。

可选地，采用快速热氧化工艺或者炉管氧化工艺形成所述隧穿氧化物层。

可选地，采用湿法清洗工艺去除所述垫氧化物层。

本发明实施例二提出一种半导体器件，所述半导体器件包括位于控制栅极和有源区之间的击穿电介质层，其中，所述击穿电介质层包括氧化物-氮化物-氧化物-氮化物层。