[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

提供一种用于制造集成半导体器件的方法，该集成半导体器件包括形成在半导体衬底的凹进区域中的嵌入式闪存阵列，该方法包括：在形成存储器阵列的浮置和控制栅极堆叠件之前，在栅极材料层上方沉积保护层，并且在保护层上方沉积自流平牺牲层，以产生基本平坦的上表面。然后将牺牲层蚀刻到去除牺牲层并在保护层上留下基本平坦的面的深度。然后在保护层上沉积光掩模，并且从栅极材料层蚀刻栅极堆叠件。本发明的实施例还涉及半导体器件及其形成方法。

技术领域

本发明的实施例涉及半导体器件及其形成方法。

背景技术

与其他类型的固态非易失性存储器结构相比，闪存具有一些特定的优点和益处。这些优点和益处中的许多与例如改进的读取、写入和/或擦除速度、功耗、紧凑性、成本等相关。闪存通常用于配置为与相机、手机、录音机、便携式USB数据存储器器件(通常称为拇指驱动器或闪存驱动器等)一起使用的高密度数据存储器器件中。通常，在这样的应用中，在专用微芯片上制造闪存，然后将其与包含适当处理器电路的另一个或多个芯片一起在单个封装件中耦合，或者在配置为电耦合的单独的封装件中耦合。

具有嵌入式闪存的处理器是最近的发展。在这种器件中，闪存阵列与逻辑和控制电路一起在单个芯片上制造。这种布置通常用在微控制器单元(MCU)(即集成在单个芯片上的小型计算机器件)中，MCU通常被设计成重复执行有限数量的特定任务。MCU经常用于智能卡、无线通信设备、汽车控制单元等。存储器与相关处理电路的集成可以提高处理速度，同时减小封装件尺寸、功耗和成本。

发明内容

本发明的实施例提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在半导体衬底(102)的非平坦表面上方形成保护层；在所述保护层上方形成牺牲层；在所述牺牲层上形成表面；以及将所述牺牲层的所述表面平坦化到足以去除所述牺牲层并且去除所述保护层的部分的深度。

本发明的另一实施例提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在半导体衬底中形成凹进区域；在所述凹进区域上方的层中形成用于存储器阵列的多个浮置栅极和控制栅极的栅极材料；在所述凹进区域中的所述栅极材料上方形成保护层；平坦化所述保护层；在平坦化的保护层上方形成蚀刻掩模层；以及通过蚀刻所述栅极材料而在所述凹进区域中形成多个栅极堆叠件。

本发明的又一实施例提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在半导体衬底的凹进区域中的栅极材料层的堆叠件上方形成保护层；在所述保护层上方沉积牺牲层，所述牺牲层的深度足以产生所述半导体衬底上的平坦化表面；以及将所述牺牲层去除到足以产生所述保护层上的平坦表面的深度。

本发明的又一实施例提供了一种半导体器件，包括：半导体衬底，包括凹进区域，所述凹进区域具有中心部分和外周部分；以及闪存阵列，位于所述凹进区域中，所述闪存阵列包括多个栅极堆叠件，并且每个所述栅极堆叠件具有宽度，对于所述凹进区域的所述中心部分中的所述栅极堆叠件和所述凹进区域的所述外周部分中的所述栅极堆叠件，所述栅极堆叠件的宽度是均匀的。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1是根据实施例的在制造期间的具有嵌入式闪存(例如微控制器单元)的半导体器件的一部分的示意性侧视截面图。

图2A至图2D是在制造工艺的相应阶段的图1的半导体器件的示意性侧视截面图，特别地，示出了在嵌入式存储器阵列的控制和浮置栅极的形成期间的凹进区域，并且示出了由各个公开的实施例解决的问题的根源。

图3A至图3F是在制造工艺的各个阶的图1的半导体器件的示意性侧视截面图，并且示出了根据实施例的图1的器件100的控制和浮置栅极的形成。特别地，图3A至图3F的工艺从上面参考图2B描述的阶段继续，并且取代参考图2C至图2D描述的工艺的部分。