本發(fā)明實(shí)施例涉及具有多個(gè)間隔件的柵極結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體器件用于各種電子應(yīng)用中，諸如個(gè)人電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和其他電子設(shè)備。通常通過(guò)在半導(dǎo)體襯底上方依次沉積絕緣或介電層、導(dǎo)電層和半導(dǎo)體材料層，并且使用光刻圖案化各個(gè)材料層以在半導(dǎo)體襯底上方形成電路組件和元件來(lái)制造半導(dǎo)體器件。

然而，雖然現(xiàn)有的半導(dǎo)體制造工藝通常已經(jīng)滿足于它們的預(yù)期目的，但是隨著器件按比例縮小的繼續(xù)，它們并非在各個(gè)方面都盡如人意。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：襯底；浮置柵極結(jié)構(gòu)，形成在所述襯底上方；介電結(jié)構(gòu)，形成在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)上方；控制柵極結(jié)構(gòu)，形成在所述介電結(jié)構(gòu)上方；第一間隔件，形成在所述控制柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的下部上方；以及上部間隔件，形成在所述控制柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的上部上方，其中，所述控制柵極結(jié)構(gòu)的一部分與所述上部間隔件直接接觸。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，還提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：浮置柵極結(jié)構(gòu)，形成在襯底上方；介電結(jié)構(gòu)，形成在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)上方；控制柵極結(jié)構(gòu)，形成在所述介電結(jié)構(gòu)上方；第一間隔件，形成在所述控制柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上方；第二間隔件，形成在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上方；下部間隔件，形成在所述第二間隔件上方；以及上部間隔件，形成在所述第一間隔件上方并且延伸至所述控制柵極結(jié)構(gòu)上方，其中，所述上部間隔件與所述控制柵極結(jié)構(gòu)直接接觸。

根據(jù)本發(fā)明的又一些實(shí)施例，還提供了一種用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：在襯底上方形成浮置柵極結(jié)構(gòu)；在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)上方形成介電結(jié)構(gòu)；在所述介電結(jié)構(gòu)上方形成控制柵極結(jié)構(gòu)；在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)的第一側(cè)處形成字線結(jié)構(gòu)；在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)的第二側(cè)處形成擦除柵極結(jié)構(gòu)；在鄰近所述浮置柵極結(jié)構(gòu)的第二側(cè)處的所述擦除柵極結(jié)構(gòu)中形成溝槽；在所述溝槽的側(cè)壁的下部處形成下部間隔件；以及在所述下部間隔件上方并且在所述溝槽的側(cè)壁的上部處形成上部間隔件。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明的方面。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件沒(méi)有被按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意地增大或減小。

圖1A至圖1P是根據(jù)一些實(shí)施例的形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的各個(gè)階段的截面圖示。

圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的在圖1P中示出的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的布局圖示。

圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的沿著圖2中示出的線B-B’所示出的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的截面圖示。

圖4A至圖4B是根據(jù)一些實(shí)施例的形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的各個(gè)階段的截面圖示。

具體實(shí)施例

以下公開內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗?。以下將描述組件和布置的具體實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例并且不旨在限制。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實(shí)施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之間的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接觸的實(shí)施例。此外，本發(fā)明可以在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和字符。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，并且其本身并不表示所論述多個(gè)實(shí)施例 和/或配置之間的關(guān)系。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在...之下”、“在...下方”、“下部”、“在...之上”、“上部”等的空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，以描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一個(gè)(或另一些)元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對(duì)位置術(shù)語(yǔ)旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。器件可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而本文使用的空間相對(duì)描述符可以同樣地作相應(yīng)的解釋。

提供了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法的實(shí)施例。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括浮置柵極結(jié)構(gòu)，以及形成在浮置柵極結(jié)構(gòu)上方的控制柵極結(jié)構(gòu)。雖然間隔件形成在浮置柵極結(jié)構(gòu)和控制柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上，但是可以在連續(xù)的工藝期間去除間隔件的一些部分。因此，形成額外的間隔件以保護(hù)浮置柵極結(jié)構(gòu)和控制柵極結(jié)構(gòu)，從而防止電泄漏。

圖1A至圖1P是根據(jù)一些實(shí)施例的形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的各個(gè)階段的截面圖示。如圖1A所示，根據(jù)一些實(shí)施例，接收襯底102。襯底102可以是半導(dǎo)體晶圓，諸如硅晶圓?？蛇x地或額外地，襯底102可以包括元素半導(dǎo)體材料、化合物半導(dǎo)體材料和/或合金半導(dǎo)體材料。元素半導(dǎo)體材料的實(shí)例可以是，但不限于，晶體硅，多晶硅，非晶硅，鍺，和/或金剛石。化合物半導(dǎo)體材料的實(shí)例可以是，但不限于，碳化硅，砷化鎵，磷化鎵，磷化銦，砷化銦，和/或銻化銦。合金半導(dǎo)體材料的實(shí)例可以是，但不限于，SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP、和/或GaInAsP。

此外，襯底102可以包括諸如摻雜區(qū)、層間介電(ILD)層、導(dǎo)電部件和/或隔離結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。此外，襯底102可以進(jìn)一步包括將被圖案化的單個(gè)或多個(gè)材料層。例如，材料層可以包括硅層、介電層和/或摻雜的多晶硅層。

根據(jù)一些實(shí)施例，在襯底102上方形成介電層104。在一些實(shí)施例中，介電層104由高k介電材料制成，高k介電材料諸如金屬氧化物、金屬氮化物、金屬硅酸鹽、過(guò)渡金屬氧化物、過(guò)渡金屬氮化物、過(guò)渡金屬硅酸鹽或者金屬的氮氧化物。高k介電材料的實(shí)例包括，但不限于，氧化鉿(HfO₂)、氧化鉿硅(HfSiO)、氮氧化鉿硅(HfSiON)、氧化鉿鉭(HfTaO)、氧化鉿鈦(HfTiO)、氧化鉿鋯(HfZrO)、氧化鋯、氧化鈦、氧化鋁、和二氧化 鉿-氧化鋁(HfO₂-Al₂O₃)合金。在一些實(shí)施例中，通過(guò)化學(xué)汽相沉積(CVD)、物理汽相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、高密度等離子體CVD(HDPCVD)、金屬有機(jī)CVD(MOCVD)、等離子體增強(qiáng)CVD(PECVD)、或諸如爐沉積的熱處理來(lái)形成介電層104。

如圖1A所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在介電層104上方形成浮置柵極層106。在一些實(shí)施例中，浮置柵極層106由多晶硅制成?？梢杂沙练e工藝形成浮置柵極層106。在一些實(shí)施例中，通過(guò)爐沉積、CVD、PVD、ALD、HDPCVD、MOCVD或PECVD來(lái)沉積浮置柵極層106。

如圖1B所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在形成浮置柵極層106之后，在浮置柵極層106上方形成介電層108。在一些實(shí)施例中，介電層108包括多個(gè)層，諸如氧化物層、在氧化物層上方形成的氮化物層以及在氮化物層上方形成的另一層氧化物層?？梢酝ㄟ^(guò)CVD形成介電層108，但是其他可應(yīng)用的沉積工藝可以可選地或額外地使用。

接下來(lái)，如圖1B所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在介電層108上方形成控制柵極層110。在一些實(shí)施例中，控制柵極層110是由多晶硅制成的?？梢杂沙练e工藝形成控制柵極層110。在一些實(shí)施例中，通過(guò)爐沉積、CVD、PVD、ALD、HDPCVD、MOCVD或PECVD來(lái)沉積控制柵極層110。

如圖1B所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在形成控制柵極層110之后，在控制柵極層110上方形成覆蓋層112。在一些實(shí)施例中，覆蓋層112包括氮化物層114和在氮化物層上方形成的氧化物層116?？梢酝ㄟ^(guò)CVD形成覆蓋層112，但是其他可應(yīng)用的沉積工藝可以可選地或額外地使用。

之后，如圖1C所示，根據(jù)一些實(shí)施例，圖案化覆蓋層112、控制柵極層110、和介電層108以形成控制柵極結(jié)構(gòu)110’、形成在控制柵極結(jié)構(gòu)110’上方的覆蓋結(jié)構(gòu)112’和形成在控制柵極結(jié)構(gòu)110’下方的介電結(jié)構(gòu)108’。在一些實(shí)施例中，覆蓋結(jié)構(gòu)112’包括氮化物層114’和氧化物層116’。在一些實(shí)施例中，控制柵極結(jié)構(gòu)110’具有在從約150nm至約200nm的范圍內(nèi)的寬度W₁。在一些實(shí)施例中，控制柵極結(jié)構(gòu)在不同的部分具有不同的寬度。例如，控制柵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為緊鄰接觸件的部分可以具有比其他部分更大的寬度(例如，寬度W₁)。

在一些實(shí)施例中，如圖1C所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在形成控制柵極結(jié)構(gòu)110’之后，穿過(guò)控制柵極結(jié)構(gòu)110’蝕刻浮置柵極層106以形成部分118。如圖1C所示，根據(jù)一些實(shí)施例，部分118的寬度基本上等于控制柵極結(jié)構(gòu)110’的寬度W₁。

接下來(lái)，如圖1D所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在覆蓋結(jié)構(gòu)112’、控制柵極結(jié)構(gòu)110’、介電結(jié)構(gòu)108和部分118的側(cè)壁上形成第一間隔件120。此外，第一間隔件120形成在浮置柵極層106的頂面上方。在一些實(shí)施例中，第一間隔件120包括氧化物層122和在氧化物層122上方形成的氮化物層123。如圖1D所示，第一間隔件120形成在控制柵極結(jié)構(gòu)110’的側(cè)壁上以及浮置柵極層106的頂面上。

如圖1E所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在形成第一間隔件120之后，圖案化浮置柵極層106和介電層104。具體而言，當(dāng)蝕刻浮置柵極層106時(shí)，將覆蓋結(jié)構(gòu)112’和第一間隔件120用作掩模，從而形成浮置柵極結(jié)構(gòu)106’。如圖1E所示，根據(jù)一些實(shí)施例，浮置柵極結(jié)構(gòu)106’包括部分118和底部122。如前所述，部分118也具有寬度W₁，寬度W₁基本上等于控制柵極結(jié)構(gòu)110’的寬度。此外，浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的底部122具有基本上等于第一間隔件120和控制柵極結(jié)構(gòu)110’的寬度之和的寬度W₂。

此外，根據(jù)一些實(shí)施例，也圖案化介電層104以形成介電結(jié)構(gòu)104’，并且介電結(jié)構(gòu)104’的寬度基本上等于浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的底部122的寬度W₂。

接下來(lái)，如圖1F所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在第一間隔件120上方以及在浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的側(cè)壁上方形成第二間隔件124。在一些實(shí)施例中，第二間隔件124是由氧化物制成的?？梢酝ㄟ^(guò)實(shí)施沉積工藝和蝕刻工藝來(lái)形成第二間隔件124。如圖1F所示，第二間隔件124的上部與第一間隔件120重疊，并且第二間隔件124進(jìn)一步延伸到浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的側(cè)壁上。

如圖1G所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在形成第二間隔件124之后，在襯底102中并且鄰近第二間隔件124形成共用源極區(qū)126。具體而言，共用源極區(qū)126形成在兩個(gè)鄰近的浮置柵極結(jié)構(gòu)106’之間，從而使得共用源極區(qū)126可以被兩個(gè)浮置柵極結(jié)構(gòu)106’使用。在一些實(shí)施例中，在共用源極區(qū)126 上方形成氧化物128。

如圖1H所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在兩個(gè)鄰近的浮置柵極結(jié)構(gòu)106’之間形成共用源極區(qū)126之后，形成字線結(jié)構(gòu)130和擦除柵極結(jié)構(gòu)132。具體地說(shuō)，在共用源極區(qū)126上方的兩個(gè)鄰近的浮置柵極結(jié)構(gòu)106’之間形成擦除柵極結(jié)構(gòu)132。此外，在浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的與擦除柵極結(jié)構(gòu)132相對(duì)的一側(cè)處形成字線結(jié)構(gòu)130。

在一些實(shí)施例中，在字線結(jié)構(gòu)130下方形成介電層134。在一些實(shí)施例中，介電層134是氧化物層。在形成字線結(jié)構(gòu)130之前，可以通過(guò)氧化襯底102來(lái)形成介電層134。

如圖1I所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在形成字線結(jié)構(gòu)130和擦除柵極結(jié)構(gòu)132之后，在襯底102上方形成光刻膠結(jié)構(gòu)136。如圖1I所示，根據(jù)一些實(shí)施例，光刻膠結(jié)構(gòu)136具有開口138，開口138暴露出部分擦除柵極結(jié)構(gòu)132和部分覆蓋結(jié)構(gòu)112’。

如圖1I所示，覆蓋結(jié)構(gòu)112’具有基本等于控制柵極結(jié)構(gòu)110’的寬度W₁的寬度，并且覆蓋結(jié)構(gòu)112’的被光刻膠結(jié)構(gòu)136中的開口138暴露的部分具有寬度W₃。在一些實(shí)施例中，整個(gè)覆蓋結(jié)構(gòu)112’的寬度W₁與覆蓋結(jié)構(gòu)112’的暴露部分的寬度W₃的比率在從約2:1到約2.5:1的范圍內(nèi)。寬度W₁比寬度W₃應(yīng)足夠大以確保被光刻膠結(jié)構(gòu)136的開口138暴露的擦除柵極結(jié)構(gòu)132的部分可以被完全去除(詳情將稍后介紹)。

如圖1J所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在形成光刻膠結(jié)構(gòu)136之后，實(shí)施蝕刻工藝140。通過(guò)實(shí)施蝕刻工藝140，去除被光刻膠結(jié)構(gòu)136的開口138暴露的擦除柵極結(jié)構(gòu)132的部分。此外，根據(jù)一些實(shí)施例，在蝕刻工藝140期間，也去除覆蓋結(jié)構(gòu)112’、第一間隔件120和第二間隔件124的部分。

如圖1J所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在蝕刻工藝140期間，蝕刻覆蓋結(jié)構(gòu)112’的部分以形成蝕刻的覆蓋結(jié)構(gòu)112”，蝕刻第二間隔件124的上部以形成蝕刻的第二間隔件124”，并且蝕刻第一間隔件120的上部以形成蝕刻的第一間隔件120”。此外，由于去除了形成在控制柵極結(jié)構(gòu)110’上方的覆蓋結(jié)構(gòu)112’的一些部分和形成在控制柵極結(jié)構(gòu)110’的側(cè)壁上的第一間隔件120和第二間隔件124的一些部分，因此控制柵極結(jié)構(gòu)110’的部分可以在 蝕刻工藝140期間暴露。因此，根據(jù)一些實(shí)施例，在蝕刻工藝140期間，也去除控制柵極結(jié)構(gòu)110’的一部分以形成蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”。

具體而言，如圖1J所示，蝕刻的覆蓋結(jié)構(gòu)112”位于蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”上方，并且蝕刻的第一間隔件120”覆蓋蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”的側(cè)壁的下部。蝕刻的第二間隔件124”覆蓋浮置柵極結(jié)構(gòu)106”的側(cè)壁。在一些實(shí)施例中，蝕刻的間隔件124”進(jìn)一步延伸至蝕刻的第一間隔件120”上。如圖1J所示，在實(shí)施蝕刻工藝140之后，蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”的部分暴露。因此，蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”可以在隨后的工藝中需要保護(hù)，或者短路的風(fēng)險(xiǎn)可能增大(詳情將稍后說(shuō)明)。

在一些實(shí)施例中，蝕刻工藝140是濕蝕刻工藝。如圖1K所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在實(shí)施蝕刻工藝140之后，去除光刻膠結(jié)構(gòu)136，并且在共用源極區(qū)126上方的兩個(gè)鄰近的浮置柵極結(jié)構(gòu)106’之間(或相鄰的兩個(gè)控制柵極結(jié)構(gòu)110’之間)的擦除柵極結(jié)構(gòu)132中形成溝槽142。應(yīng)該指出的是，只有擦除柵極結(jié)構(gòu)132的被開口138暴露的部分通過(guò)實(shí)施蝕刻工藝140去除，擦除柵極結(jié)構(gòu)132的在蝕刻工藝140期間被光刻膠結(jié)構(gòu)136覆蓋的其他部分沒(méi)有被去除，雖然這在圖1K中沒(méi)有示出。也就是說(shuō)，通過(guò)去除擦除柵極結(jié)構(gòu)132的被開口138暴露的部分，在擦除柵極結(jié)構(gòu)132中形成溝槽142。

如圖1K所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在形成溝槽142之后，在溝槽142的側(cè)壁的下部上形成下部間隔件144。在一些實(shí)施例中，在蝕刻的第二間隔件124”上方形成下部間隔件144。在一些實(shí)施例中，下部間隔件144形成在蝕刻的第二間隔件124”上方并且延伸至蝕刻的第一間隔件120”的下部上。在一些實(shí)施例中，下部間隔件144包括氧化物層146和在氧化物層146上方形成的氮化物層148。

此外，如圖1K所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在字線結(jié)構(gòu)130的側(cè)壁上形成第三間隔件150。在一些實(shí)施例中，第三間隔件150包括氧化物層152和在氧化物層152上方形成的氮化物層154。在一些實(shí)施例中，在相同的沉積工藝和圖案化工藝中形成下部間隔件144和第三間隔件150。

之后，如圖1L所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在下部間隔件144上方形成上 部間隔件152。在一些實(shí)施例中，在溝槽142的側(cè)壁的上部上形成上部間隔件152。在一些實(shí)施例中，在下部間隔件144的頂部上方形成上部間隔件152。在一些實(shí)施例中，上部間隔件152形成在蝕刻的第一間隔件120”的上部上方并且延伸至蝕刻的覆蓋結(jié)構(gòu)112”的側(cè)壁上。此外，上部間隔件152也延伸在蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”的側(cè)壁的部分上方，蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”的側(cè)壁的部分在實(shí)施蝕刻工藝140之后暴露。如圖1L所示，根據(jù)一些實(shí)施例，上部間隔件152與蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”直接接觸。因此，蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”的暴露部分被上部間隔件152保護(hù)。在一些實(shí)施例中，上部間隔件152包括氧化物層154和形成在氧化物層154上方的氮化物層156。

此外，如圖1L所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在第三間隔件150上方形成第四間隔件158。在一些實(shí)施例中，第四間隔件158包括氧化物層160和在氧化物層上方形成的氮化物層162。在一些實(shí)施例中，在相同的沉積工藝和圖案化工藝中形成上部間隔件152和第四間隔件158。

如圖1M所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在形成下部間隔件144和上部間隔件152以保護(hù)蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”之后，在字線結(jié)構(gòu)130上方形成硅化物層164?？梢酝ㄟ^(guò)在字線結(jié)構(gòu)130上方形成金屬層，使字線結(jié)構(gòu)130與金屬層反應(yīng)以形成硅化物層164，和去除未反應(yīng)的金屬層來(lái)形成硅化物層164。如上所述，由于下部間隔件144和上部間隔件152形成在溝槽142的側(cè)壁上以保護(hù)蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”，所以在用于形成硅化物層164的工藝期間，將不暴露控制柵極結(jié)構(gòu)110”，并且因此，硅化物層將不會(huì)形成在蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”上。

接下來(lái)，如圖1N所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在鄰近第四間隔件158的襯底102中形成漏極區(qū)166。如圖1N所示，漏極區(qū)166形成在字線結(jié)構(gòu)130的與浮置柵極結(jié)構(gòu)106’相對(duì)的一側(cè)處。

如圖1O所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在形成漏極區(qū)166之后，接觸蝕刻停止層168形成在襯底102上方和共形地覆蓋在襯底102上方形成的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，接觸蝕刻停止層168是由氮化硅，氮氧化硅，和/或其他適用的材料制成的?？梢酝ㄟ^(guò)等離子體增強(qiáng)CVD、低壓CVD、ALD、或其 他適用的工藝形成接觸蝕刻停止層168。

根據(jù)一些實(shí)施例，在形成接觸蝕刻停止層138之后，在襯底102上方的接觸蝕刻停止層138上形成層間介電層170。層間介電層170可以包括由多種介電材料制成的多層，介電材料諸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、和/或其他適用的低k介電材料。可以通過(guò)化學(xué)汽相沉積(CVD)、物理汽相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、旋涂、或其他適用的工藝形成層間介電層170。

接下來(lái)，如圖1P所示，根據(jù)一些實(shí)施例，形成穿過(guò)層間介電層170以與共用源極區(qū)126連接的接觸件172。在一些實(shí)施例中，接觸件172包括諸如W、Cu、Ta、Ti、TaN、或TiN的導(dǎo)電材料。接觸件172也可以包括形成在側(cè)壁上的阻擋層(未顯示)，并且阻擋層可以由TaN、TiN或CoW制成。

圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的在圖1P中所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的布局圖示。如前面所述，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包括浮置柵極結(jié)構(gòu)106’(未在圖2中示出)，控制柵極結(jié)構(gòu)110’，字線結(jié)構(gòu)130，和擦除柵極結(jié)構(gòu)132?？刂茤艠O結(jié)構(gòu)110’形成在浮置柵極結(jié)構(gòu)106’上方。此外，每個(gè)控制柵極結(jié)構(gòu)110’具有形成在一側(cè)處的一個(gè)字線結(jié)構(gòu)130和形成在另一側(cè)處的擦除柵極結(jié)構(gòu)132。

此外，如前面所述，去除擦除柵極結(jié)構(gòu)132的一些部分以在共用源極區(qū)126上方形成接觸件172。根據(jù)一些實(shí)施例，在圖1P中示出的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的截面圖示可以是在圖2中示出的沿著線A-A’示出的截面圖示。如圖2所示，去除擦除柵極結(jié)構(gòu)132的部分，并且在去除部分原來(lái)所處的區(qū)域中形成接觸件172。此外，根據(jù)一些實(shí)施例，在用于去除擦除柵極結(jié)構(gòu)132的所述部分的工藝期間(例如，蝕刻工藝140)，也去除控制柵極結(jié)構(gòu)110’的一些部分以形成蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”。

在一些實(shí)施例中，在實(shí)施蝕刻工藝140之前，控制柵極結(jié)構(gòu)110’的被設(shè)計(jì)為處于鄰近之后將形成的接觸件72的位置處的部分可以具有比其他部分更大的寬度。因此，如圖2所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在蝕刻工藝140之后的，蝕刻控制柵結(jié)構(gòu)110”可以仍然具有足夠的寬度。

圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的沿著圖2中示出的線B-B’所示的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 100的截面圖示。如前所述，雖然擦除柵極結(jié)構(gòu)132未在圖1P中示出，但是應(yīng)當(dāng)指出的是，僅去除擦除柵極結(jié)構(gòu)132的一部分以形成接觸件72。如圖3中所示，擦除柵極結(jié)構(gòu)132仍然位于兩個(gè)鄰近的控制柵結(jié)構(gòu)110’之間(以及位于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100的其他部分中的兩個(gè)鄰近的浮置柵極結(jié)構(gòu)106’之間)。

如圖1A至圖1P和圖3所示和前面所述，介電結(jié)構(gòu)108’形成在浮置柵極結(jié)構(gòu)106’上方，和控制柵極結(jié)構(gòu)110’形成在介電結(jié)構(gòu)108’上方。此外，覆蓋結(jié)構(gòu)112’形成在控制柵極結(jié)構(gòu)110’上方。第一間隔件120形成在控制柵極結(jié)構(gòu)110’的側(cè)壁處，和第二間隔件124形成在第一間隔件120和浮置柵極結(jié)構(gòu)106的側(cè)壁上方。

接下來(lái)，鄰近浮置柵極結(jié)構(gòu)106’形成共用源極區(qū)126。在浮置柵極結(jié)構(gòu)106’和控制柵結(jié)構(gòu)110’的第一側(cè)處形成字線結(jié)構(gòu)130，并且在浮置柵極結(jié)構(gòu)106’和控制柵結(jié)構(gòu)110’的第二側(cè)處形成擦除柵極結(jié)構(gòu)132。在一些實(shí)施例中，在共用源極區(qū)126上方形成擦除柵極結(jié)構(gòu)132。

在形成擦除柵極結(jié)構(gòu)132之后，在鄰近浮置柵極結(jié)構(gòu)106’和控制柵結(jié)構(gòu)110’的第二側(cè)的擦除柵極結(jié)構(gòu)132中形成溝槽142。在一些實(shí)施例中，通過(guò)實(shí)施蝕刻工藝140形成溝槽142。在蝕刻工藝140期間，去除覆蓋結(jié)構(gòu)112’、第一間隔件120、第二間隔件124、和控制柵結(jié)構(gòu)110’的一些部分以形成蝕刻的覆蓋結(jié)構(gòu)112”、蝕刻的第一間隔件120”、蝕刻的第二間隔件124”、和蝕刻的控制柵結(jié)構(gòu)110”。

接下來(lái)，在溝槽142的側(cè)壁的下部處形成下部間隔件144，并且在溝槽142的側(cè)壁的上部處形成上部間隔件152。如圖1P所示，下部間隔件144(和上部間隔件152)和字線結(jié)構(gòu)130位于浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的相對(duì)兩側(cè)處。

如圖1P中所示，下部間隔件144形成在蝕刻的第二間隔件124”上方并且延伸至蝕刻的第一間隔件120”上。因此，根據(jù)一些實(shí)施例，下部間隔件144設(shè)置在蝕刻的第二間隔件124”上方以及蝕刻的第一間隔件120”的下部上方。在一些實(shí)施例中，下部間隔件144鄰近形成于襯底102中的共用源極區(qū)126。

如圖1P所示，上部間隔件152形成在蝕刻的第一間隔件120”上方并且延伸到蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”上。因此，蝕刻的第一間隔件120”設(shè)置在蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”的側(cè)部的下部上方，并且上部間隔件152設(shè)置在蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”的側(cè)壁的上部上方。在一些實(shí)施例中，上部間隔件152的部分與蝕刻的第一間隔件120”重疊。在一些實(shí)施例中，蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”的部分與上部間隔件152直接接觸。在一些實(shí)施例中，上部間隔件152進(jìn)一步延伸至蝕刻的覆蓋結(jié)構(gòu)112”的側(cè)壁上。

之后，用層間介電層170填充溝槽142并且穿過(guò)位于共用源極區(qū)126上方的層間介電層170形成接觸件172。

圖4A至圖4B是根據(jù)一些實(shí)施例的形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的各個(gè)階段的截面圖示。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200基本上與上述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100相同或類似，除了去除了浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的部分。用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的材料和工藝與前述用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100并且在圖1A至圖3所示的那些相同或類似，并且本文中可以不再重復(fù)。

具體來(lái)說(shuō)，實(shí)施在圖1A至圖1I中示出并且在上文中描述的工藝。之后，穿過(guò)光刻膠結(jié)構(gòu)136的開口138實(shí)施蝕刻工藝240以去除擦除柵極結(jié)構(gòu)132的被開口138暴露的部分(未在圖4A中示出，參考圖1I)。此外，如圖4A所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在蝕刻工藝240期間，也去除覆蓋結(jié)構(gòu)112’、第一間隔件120、第二間隔件124和控制柵極結(jié)構(gòu)110’的部分(如圖1所示)以形成蝕刻的覆蓋結(jié)構(gòu)112”、蝕刻的第一間隔件120”、蝕刻的第二間隔件124”和蝕刻的控制柵極結(jié)構(gòu)110”。

此外，由于去除了形成在浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的側(cè)壁上的第二間隔件124的一些部分，所以在蝕刻工藝240期間，浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的部分可以暴露。因此，根據(jù)一些實(shí)施例，在實(shí)施蝕刻工藝240之后，浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的部分也被去除以形成蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”。在一些實(shí)施例中，蝕刻工藝240是濕蝕刻工藝。

如圖4B所示，根據(jù)一些實(shí)施例，在實(shí)施蝕刻工藝240之后，去除光刻膠結(jié)構(gòu)136，并且形成下部間隔件144、第三間隔件150、上部間隔件152、第四間隔件158、漏極區(qū)166、接觸蝕刻停止層168、層間介電層170和接 觸件172。

如圖4B所示，雖然蝕刻的第二間隔件124”沒(méi)有完全覆蓋蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”的側(cè)壁，但是蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”受到之后形成的下部間隔件144保護(hù)。因此，可以防止短路的風(fēng)險(xiǎn)。在一些實(shí)施例中，下部間隔件144與蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”直接接觸。如圖4B所示，根據(jù)一些實(shí)施例，蝕刻的第二間隔件124”形成在蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”的側(cè)壁的下部上并且與蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”的側(cè)壁的下部直接接觸，并且下部間隔件144形成在蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”的上部上并且與蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”的上部直接接觸。

如前文所述，在蝕刻工藝240期間，去除浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的部分，并且因此形成蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”。在連續(xù)的工藝中，下部間隔件144形成在蝕刻的第二間隔件124”上方并且延伸至暴露的蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”側(cè)壁上以保護(hù)蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”。因此，根據(jù)一些實(shí)施例，下部間隔件144的部分與蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”直接接觸。

一般而言，在形成柵極結(jié)構(gòu)之后，在連續(xù)工藝中形成間隔件以保護(hù)柵極結(jié)構(gòu)。例如，在控制柵極結(jié)構(gòu)110’和浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的側(cè)壁上方形成第一間隔件120和第二間隔件124。然而，當(dāng)通過(guò)蝕刻工藝140去除擦除柵劑結(jié)構(gòu)132的部分以在區(qū)域中形成接觸件172時(shí)，也可以通過(guò)蝕刻工藝140去除第一間隔件120和第二間隔件124的部分。因此，在蝕刻工藝140期間，也可以蝕刻并且暴露控制柵極結(jié)構(gòu)110’和/或浮置柵極結(jié)構(gòu)106’的一些部分。

因此，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，分別在溝槽142的側(cè)壁的下部和上部上方形成下部間隔件144和上部間隔件152以作為控制柵極結(jié)構(gòu)和浮置柵極結(jié)構(gòu)(例如，蝕刻的控制柵結(jié)構(gòu)110”和/或蝕刻的浮置柵極結(jié)構(gòu)106”)的保護(hù)件。結(jié)果，在連續(xù)的工藝中，諸如用于形成硅化物層164的工藝中，控制柵極結(jié)構(gòu)和浮置柵極結(jié)構(gòu)將不會(huì)暴露于該工藝和/或被該工藝破壞。因此，短路或電子泄漏的風(fēng)險(xiǎn)可以降低。因此，制造具有多個(gè)間隔件的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(諸如半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100和200)的產(chǎn)量可以提高。

提供了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法的實(shí)施例。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括浮置柵極 結(jié)構(gòu)，形成在浮置柵極結(jié)構(gòu)上方的介電結(jié)構(gòu)，以及形成在介電結(jié)構(gòu)上方的控制柵極結(jié)構(gòu)。第一間隔件形成在控制柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的下部上方，和上部間隔件形成在控制柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的上部上方。第一間隔件和上部間隔件可以被看作是控制柵極結(jié)構(gòu)的保護(hù)件以防止半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的電子泄漏。因此，可以提高形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的產(chǎn)量。

在一些實(shí)施例中，提供了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括襯底和形成在襯底上方的浮置柵極結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括形成在浮置柵極結(jié)構(gòu)上方的介電結(jié)構(gòu)和形成在介電結(jié)構(gòu)上方的控制柵極結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括形成在控制柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的下部上方的第一間隔件以及形成在控制柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的上部上方的上部間隔件。此外，控制柵極結(jié)構(gòu)的一部分與上部間隔件直接接觸。

在一些實(shí)施例中，提供了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括形成在襯底上方的浮置柵極結(jié)構(gòu)和形成在浮置柵極結(jié)構(gòu)上方的介電結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括形成在介電結(jié)構(gòu)上方的控制柵極結(jié)構(gòu)和形成在控制柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上方的第一間隔件。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括形成在浮置柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上方的第二間隔件和形成在第二間隔件上方的下部間隔件。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括形成在第一間隔件上方并且延伸至控制柵極結(jié)構(gòu)上方的上部間隔件。此外，上部間隔件與控制柵極結(jié)構(gòu)直接接觸。

在一些實(shí)施例中，提供了一種用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法包括在襯底上方形成浮置柵極結(jié)構(gòu)和在浮置柵極結(jié)構(gòu)上方形成介電結(jié)構(gòu)。用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法還包括在介電結(jié)構(gòu)上方形成控制柵極結(jié)構(gòu)和在浮置柵極結(jié)構(gòu)的第一側(cè)處形成字線結(jié)構(gòu)。用于制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法還包括在浮置柵極結(jié)構(gòu)的第二側(cè)處形成擦除柵極結(jié)構(gòu)和在鄰近浮置柵極結(jié)構(gòu)的第二側(cè)處的擦除柵極結(jié)構(gòu)中形成溝槽。用于制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法還包括在溝槽的側(cè)壁的下部處形成下部間隔件以及在下部間隔件上方并且在溝槽的側(cè)壁的上部處形成上部間隔件。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：襯底；浮置柵極結(jié)構(gòu)，形成在所述襯底上方；介電結(jié)構(gòu)，形成在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)上方；控制柵極結(jié)構(gòu)，形成在所述介電結(jié)構(gòu)上方；第一間隔件，形成在所 述控制柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的下部上方；以及上部間隔件，形成在所述控制柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的上部上方，其中，所述控制柵極結(jié)構(gòu)的一部分與所述上部間隔件直接接觸。

在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，所述上部間隔件的一部分與所述第一間隔件重疊。

在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，還包括：第二間隔件，形成在所述第一間隔件上方以及所述浮置柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上方。

在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，還包括：下部間隔件，形成在所述第二間隔件上方以及所述第一間隔件的下部上方。

在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，所述下部間隔件的一部分與所述浮置柵極結(jié)構(gòu)直接接觸。

在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，還包括：共用源極區(qū)，形成為鄰近所述襯底中的所述下部間隔件；以及接觸件，形成在所述共用源極區(qū)上方。

在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，還包括：字線結(jié)構(gòu)，形成在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)的與所述接觸件相對(duì)的一側(cè)處。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實(shí)施例，還提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：浮置柵極結(jié)構(gòu)，形成在襯底上方；介電結(jié)構(gòu)，形成在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)上方；控制柵極結(jié)構(gòu)，形成在所述介電結(jié)構(gòu)上方；第一間隔件，形成在所述控制柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上方；第二間隔件，形成在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上方；下部間隔件，形成在所述第二間隔件上方；以及上部間隔件，形成在所述第一間隔件上方并且延伸至所述控制柵極結(jié)構(gòu)上方，其中，所述上部間隔件與所述控制柵極結(jié)構(gòu)直接接觸。

在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，所述下部間隔件與所述浮置柵極結(jié)構(gòu)直接接觸。

在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，還包括：共用源極區(qū)，形成為鄰近所述襯底中的所述下部間隔件；以及接觸件，形成在所述共用源極區(qū)上方。

在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，還包括：覆蓋結(jié)構(gòu)，形成在所述控制柵極結(jié)構(gòu)上方，其中，所述上部間隔件進(jìn)一步延伸至所述覆蓋結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上。

在上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，還包括：字線結(jié)構(gòu)，形成在所述襯底上方，其中，所述字線結(jié)構(gòu)和所述下部間隔件位于所述浮置柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)兩側(cè)處。

根據(jù)本發(fā)明的又一些實(shí)施例，還提供了一種用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：在襯底上方形成浮置柵極結(jié)構(gòu)；在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)上方形成介電結(jié)構(gòu)；在所述介電結(jié)構(gòu)上方形成控制柵極結(jié)構(gòu)；在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)的第一側(cè)處形成字線結(jié)構(gòu)；在所述浮置柵極結(jié)構(gòu)的第二側(cè)處形成擦除柵極結(jié)構(gòu)；在鄰近所述浮置柵極結(jié)構(gòu)的第二側(cè)處的所述擦除柵極結(jié)構(gòu)中形成溝槽；在所述溝槽的側(cè)壁的下部處形成下部間隔件；以及在所述下部間隔件上方并且在所述溝槽的側(cè)壁的上部處形成上部間隔件。

在上述用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法中，還包括：在形成所述擦除柵極結(jié)構(gòu)之前，鄰近所述浮置柵極結(jié)構(gòu)形成共用源極區(qū)，從而使得所述擦除柵極結(jié)構(gòu)形成在所述共用源極區(qū)上方。

在上述用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法中，還包括：以層間介電層填充所述溝槽；以及在所述共用源極區(qū)上方形成穿過(guò)所述層間介電層的接觸件。

在上述用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法中，通過(guò)實(shí)施蝕刻工藝在所述擦除柵極結(jié)構(gòu)中形成所述溝槽。

在上述用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法中，在所述蝕刻工藝期間，去除所述控制柵極結(jié)構(gòu)的一部分。

在上述用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法中，在所述蝕刻工藝期間，去除所述浮置柵極結(jié)構(gòu)的一部分。

在上述用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法中，所述上部間隔件與所述控制柵極結(jié)構(gòu)直接接觸。

在上述用于形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法中，所述下部間隔件與所述浮置柵極結(jié)構(gòu)直接接觸。

上面概述了若干實(shí)施例的部件、使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解、他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)現(xiàn)與在此所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點(diǎn)的其他處理和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到、這種等效構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍、并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下、可以進(jìn)行多種變化、替換以及改變。