[发明专利]半导体器件的制备方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一半导体衬底，在所述半导体衬底上通过交替沉积氧化层和氮化层而形成至少一层ONO叠层结构；

对所述ONO叠层结构中的氧化层进行硅掺杂；

对所述半导体衬底上的ONO叠层结构进行刻蚀，以形成沿半导体衬底横向分布且垂直于所述半导体衬底表面的多个沟道通孔，所述沟道通孔的底部上形成有自然氧化物；

在包含所述沟道通孔的整个半导体器件表面形成一层保护层，所述保护层的致密性比所述ONO叠层结构中的氮化层低；

采用干法刻蚀工艺去除所述沟道通孔底部中的所述保护层，以暴露出所述沟道通孔底部上的自然氧化物，并在所述沟道通孔的侧壁上保留所述保护层；

对所述沟道通孔底部进行湿法清洗，以完全暴露出所述沟道通孔底部的所述半导体衬底表面；以及

去除所述沟道通孔的侧壁上剩余的所述保护层，并在各个所述沟道通孔底部的半导体衬底表面上形成一定厚度的外延导电层。

2.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，在所述半导体衬底上形成所述ONO叠层结构之前，先在所述半导体衬底表面上形成一层刻蚀阻挡层。

3.如权利要求2所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述刻蚀阻挡层为氮化硅层或者氮氧化硅层。

4.如权利要求1至3中任一项所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，对所述半导体衬底上的ONO叠层结构进行刻蚀时，所述刻蚀直达所述半导体衬底表面或者具有一定过刻蚀。

5.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，采用等离子体干法刻蚀工艺对所述半导体衬底上的ONO叠层结构进行刻蚀。

6.如权利要求5所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述等离子体干法刻蚀工艺中，采用氟烃气体、氮气以及氟氮气体生成刻蚀所需的等离子体；或者采用氢气、溴化氢气体和三氟化氮气体以及包含烃气体、氟烃气体和碳氟化合物气体中的至少任一种来生成刻蚀所需的等离子体。

7.如权利要求6所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述氟烃气体为CH₂F₂气体、CH₃F气体或者CHF₃气体；所述碳氟化合物气体为C₄F₆气体、C₄F₈气体或CF₄气体。

8.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，对所述沟道通孔底部进行湿法清洗之前，采用原子层沉积工艺或化学气相沉积工艺在包含所述沟道通孔的整个半导体器件表面形成一层保护层。

9.如权利要求8所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述保护层为氮化硅层或氮氧化硅层，形成所述保护层的工艺温度为100℃～600℃，厚度为

10.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，用HF湿法腐蚀工艺对所述沟道通孔底部进行湿法清洗，以去除所述沟道通孔底部中半导体衬底表面的自然氧化物；用热磷酸湿法腐蚀工艺或者SiCoNi预清洗工艺湿法去除所述沟道通孔的侧壁上剩余的所述保护层。

11.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，采用化学气相沉积工艺在包含所述沟道通孔的整个器件表面形成一层外延导电层，并刻蚀去除多余的外延导电层，以保留填充在所述沟道通孔中的外延导电层。

12.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，采用选择性外延生长工艺在各个所述沟道通孔底部的半导体衬底表面上形成一定厚度的外延导电层。