[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体装置的方法，包括：

提供具有虚设区域及存储器单元区域的衬底；

在所述存储器单元区域中的所述衬底上方形成多个第一堆叠结构；

在所述虚设区域中的所述衬底上方形成至少一个第二堆叠结构，其中所述至少一个第二堆叠结构包括虚设栅极结构；

在所述衬底上方形成导电层，以覆盖所述第一堆叠结构及所述至少一个第二堆叠结构；

对所述导电层执行平坦化工艺，以暴露所述第一堆叠结构的顶表面及所述至少一个第二堆叠结构的顶表面；以及

图案化所述导电层，以在相邻的两个第一堆叠结构之间形成擦除栅极，并在所述相邻的两个第一堆叠结构外部形成第一选择栅极及第二选择栅极。

2.根据权利要求1所述的制造半导体装置的方法，其中所述平坦化工艺包括化学机械抛光工艺。

3.根据权利要求1所述的制造半导体装置的方法，其中所述相邻的两个第一堆叠结构形成有包括：

第一浮置栅极及第二浮置栅极，其中所述擦除栅极形成于所述第一浮置栅极与所述第二浮置栅极之间，且所述第一选择栅极及所述第二选择栅极分别形成于所述第一浮置栅极及所述第二浮置栅极外部；以及

第一控制栅极及第二控制栅极，分别形成于所述第一浮置栅极及所述第二浮置栅极上方。

4.根据权利要求3所述的制造半导体装置的方法，其中所述擦除栅极具有台阶，其位于所述擦除栅极的最高顶表面与最低顶表面之间。

5.根据权利要求1所述的制造半导体装置的方法，其中所述虚设栅极结构的数目为多个，且多个虚设栅极结构位于所述多个第一堆叠结构周围。

6.根据权利要求5所述的制造半导体装置的方法，其中所述多个虚设栅极结构及所述多个第一堆叠结构同时形成。

7.根据权利要求5所述的制造半导体装置的方法，其中所述多个第一堆叠结构及所述多个虚设栅极结构投射到所述衬底上的总面积与所述衬底的面积的比率在10％与90％之间。

8.根据权利要求1所述的制造半导体装置的方法，其中所述图案化所述导电层更包括在逻辑区域中的所述衬底上形成至少一个逻辑栅极。

9.根据权利要求1所述的制造半导体装置的方法，其中所述图案化所述导电层更包括去除所述虚设区域中的所述衬底上方的所述导电层。

10.一种半导体装置，包括：

衬底，具有存储器单元区域及虚设区域；

多个存储器单元，位于所述存储器单元区域中的所述衬底上方，其中各所述存储器单元包括：

相邻的两个堆叠结构，位于所述衬底上；

两个选择栅极，分别位于所述两个堆叠结构外部；以及

擦除栅极，位于相邻的两个堆叠结构之间，其中所述擦除栅极具有位于所述擦除栅极的最高顶表面与最低顶表面之间的台阶；以及

至少一个虚设栅极结构，位于所述虚设区域中的所述衬底上方。

11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述擦除栅极的顶表面包括U形表面。

12.根据权利要求10所述的半导体装置，其中所述两个选择栅极的顶表面包括平坦表面。

13.根据权利要求10所述的半导体装置，其中各所述堆叠结构从下到上包括隧穿介电层、浮置栅极、栅极间介电层以及控制栅极。

14.根据权利要求13所述的半导体装置，更包括：

第一间隔件，位于所述控制栅极的侧壁处及所述栅极间介电层的侧壁处；以及

第二间隔件，位于所述第一间隔件的侧壁处及所述浮置栅极的侧壁处。