[发明专利]一种半导体器件及形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，所述方法包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括沿第一方向间隔排列的有源区和用于隔离所述有源区的浅沟槽隔离结构，所述半导体衬底包括存储单元区，所述存储单元区的各有源区上形成有沿第二方向间隔排列的多个第一堆叠栅结构，所述第一堆叠栅结构包括第一控制栅极结构，所述第一控制栅结构还沿着第一方向延伸至存储单元区的浅沟槽隔离结构上，所述第一方向和所述第二方向垂直；

在所述第一控制栅结构之间的部分所述浅沟槽隔离结构中、以及所述第一控制栅结构下方区域的部分所述浅沟槽隔离结构中形成第一凹槽；

在所述第一控制栅极结构和半导体衬底上形成介质层，在形成介质层的过程中形成位于介质层中的空隙，所述空隙位于相邻第一控制栅极结构之间的有源区和浅沟槽隔离结构上，且所述空隙与所述第一凹槽连通。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在形成第一凹槽之前，形成覆盖所述第一堆叠栅结构的侧壁的第一保护层；

以所述第一保护层和第一堆叠栅结构为掩模，采用各向同性的刻蚀工艺刻蚀第一控制栅结构之间的部分所述浅沟槽隔离结构以及所述第一控制栅结构下方区域的部分所述浅沟槽隔离结构，形成所述第一凹槽；

形成所述第一凹槽之后，且在形成所述介质层之前，去除所述第一保护层。

3.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述各向同性的刻蚀工艺刻蚀包括湿法刻蚀工艺。

4.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一保护层的材料包括氮化硅；所述第一保护层的厚度为30埃～50埃。

5.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一凹槽的深度为100埃～5000埃。

6.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，采用等离子增强化学气相沉积工艺形成所述介质层。

7.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底还包括外围区，所述外围区的各有源区上形成有沿第二方向间隔排列的多个第二堆叠栅结构，所述第二堆叠栅结构包括第二控制栅极结构，所述第二控制栅结构还沿着第一方向延伸至外围区的浅沟槽隔离结构上；在形成所述介质层之前，第二堆叠栅结构和第一堆叠栅结构之间、以及相邻的第二堆叠栅结构之间具有第二沟槽，相邻的第一堆叠栅结构之间具有第一沟槽；

所述半导体器件的形成方法还包括：在形成第一凹槽的过程中，在所述第二沟槽底部的部分所述浅沟槽隔离结构中形成第二凹槽；第二凹槽和第一凹槽之间相互分立，且第二堆叠栅结构两侧的第二凹槽相互分立；

所述介质层还形成在第二堆叠栅结构上和第二沟槽中的顶部区域。

8.根据权利要求7所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，

在形成所述第一凹槽和第二凹槽后，且在形成所述介质层前，所述方法还包括：

在所述第一堆叠栅结构的侧壁和第二堆叠栅结构的侧壁、以及第一凹槽的内壁和第二凹槽的内壁形成第二初始保护层；

形成第二初始保护层之后，在所述第一沟槽和第一凹槽中形成牺牲层，且所述牺牲层暴露出第二沟槽和第二凹槽，所述牺牲层的顶面低于所述第一堆叠栅结构的顶面；

形成所述牺牲层之后，形成侧墙和填充介质层，所述侧墙位于第二沟槽的侧壁，所述填充介质层位于第二沟槽和第二凹槽中且覆盖侧墙的侧壁，所述填充介质层和侧墙的顶面低于第二堆叠栅结构的顶面；

在形成填充介质层和侧墙的过程中，去除覆盖第一堆叠栅结构的顶部区域和第二堆叠栅结构的顶部区域的第二初始保护层，使第二初始保护层形成第二保护层；

形成填充介质层和侧墙、第二保护层之后，去除所述牺牲层；

去除所述牺牲层之后，且在形成介质层之前，对所述第一堆叠栅结构的顶部区域和第二堆叠栅结构的顶部区域进行金属硅化处理；

所述介质层还形成在第二保护层、侧墙和填充介质层上。