半导体结构及其形成方法与流程

技术特征：
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：基底，包括多个分立的单元阵列区，用于形成存储单元；所述基底还包括沿列向位于所述单元阵列区之间的选择栅区、以及沿列向位于所述单元阵列区和相邻一侧选择栅区之间的第一过渡区；多条沿列向延伸且沿行向排布的隔离结构，位于所述基底中；多条沿行向延伸且沿列向排布的栅极结构，位于所述单元阵列区、第一过渡区和相邻选择栅区上，所述栅极结构包括：位于所述隔离结构两侧部分基底上的浮栅，位于每条所述栅极结构中的所述浮栅沿行向间隔排布；控制栅，沿行向覆盖所述浮栅、以及所述浮栅之间的基底和隔离结构；沿列向的源区，位于所述单元阵列区的相邻浮栅之间的基底中，所述源区沿列向还延伸位于所述第一过渡区和相邻部分选择栅区的基底中；第一漏区，位于所述单元阵列区、第一过渡区以及相邻部分选择栅区的隔离结构沿行向第二侧的基底中；隔离侧墙，位于所述栅极结构的侧壁上，在所述单元阵列区和第一过渡区，位于相邻所述栅极结构侧壁上的所述隔离侧墙相接触；硅化物阻挡层，位于所述基底、隔离侧墙和栅极结构上，所述硅化物阻挡层暴露出所述单元阵列区、第一过渡区和相邻的选择栅区；金属硅化物层，位于所述硅化物阻挡层露出的栅极结构顶部和基底顶面。2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述隔离结构包括位于单元阵列区的主延伸部、位于相邻一侧选择栅区的第一偏移延伸部，所述第一偏移延伸部相对于所述主延伸部沿行向朝第一侧偏移，所述隔离结构还包括与所述第一偏移延伸部和主延伸部相连、位于所述第一过渡区上的第一过渡延伸部；所述第一漏区位于所述主延伸部、第一过渡延伸部和部分第一偏移延伸部沿行向第二侧的基底中。3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：覆盖介质层，位于所述金属硅化物层和硅化物阻挡层上。4.如权利要求1-3任一项所述的半导体结构，其特征在于，所述基底还包括沿列向位于所述单元阵列区和相邻另一侧选择栅区之间的第二过渡区；所述源区沿列向还延伸位于所述第二过渡区和相邻部分选择栅区的基底中；所述半导体结构还包括：第二漏区，位于所述单元阵列区、第二过渡区以及相邻部分选择栅区的隔离结构沿行向第一侧的基底中；所述栅极结构还位于所述第二过渡区和相邻的所述选择栅区上；在所述第二过渡区，位于相邻所述栅极结构侧壁上的隔离侧墙相接触；所述硅化物阻挡层还暴露出所述第二过渡区和相邻的选择栅区；所述第一过渡区和相邻的选择栅区构成第一选择栅单元；所述第二过渡区和相邻的选择栅区构成第二选择栅单元，所述第二选择栅单元和第一选择栅单元关于所述单元阵列区中心对称。5.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供基底，包括多个分立的单元阵列区，用于形成存储单元；所述基底还包括沿列向位于所述单元阵列区之间的选择栅区、以及沿列向位于所述单元阵列区和相邻一侧选择栅区
之间的第一过渡区，所述基底中形成有多条沿列向延伸且沿行向排布的隔离结构，所述基底上形成有浮栅材料层，所述单元阵列区的浮栅材料层中还形成有沿列向的开口，所述开口沿列向还贯穿所述第一过渡区和相邻部分选择栅区，所述开口下方的基底中形成有源区，所述单元阵列区、第一过渡区以及相邻部分选择栅区的隔离结构沿行向第二侧的基底中形成有第一漏区；形成覆盖所述浮栅材料层、隔离结构和基底的控制栅材料层；图形化所述控制栅材料层和浮栅材料层，在所述单元阵列区、第一过渡区和相邻选择栅区上形成多条沿行向延伸且沿列向排布的控制栅，剩余位于所述控制栅底部的浮栅材料层用于作为浮栅，所述浮栅和位于所述浮栅上的控制栅用于构成栅极结构；在所述栅极结构的侧壁上形成隔离侧墙，在所述单元阵列区和第一过渡区，位于相邻所述栅极结构侧壁上的隔离侧墙相接触；在所述基底、隔离侧墙和栅极结构上形成硅化物阻挡层，所述硅化物阻挡层暴露出所述单元阵列区、第一过渡区和相邻的选择栅区；在所述硅化物阻挡层露出的栅极结构顶部和基底顶面形成金属硅化物层。6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述硅化物阻挡层的步骤包括：在所述基底、隔离侧墙和栅极结构上保形覆盖硅化物阻挡膜；去除位于所述单元阵列区、第一过渡区和相邻选择栅区上的硅化物阻挡膜，剩余的硅化物阻挡膜用于作为硅化物阻挡层。7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述隔离侧墙的步骤中，所述隔离侧墙还形成在所述栅极结构的顶部以及所述基底和隔离结构的顶面上；所述半导体结构的形成方法还包括：在去除位于所述单元阵列区、第一过渡区和相邻选择栅区上的硅化物阻挡膜的步骤中，去除位于所述单元阵列区和第一过渡区的栅极结构与隔离结构顶面上的隔离侧墙，以及位于相邻所述选择栅区的栅极结构顶部、基底与隔离结构顶面上的隔离侧墙。8.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除位于所述单元阵列区、第一过渡区和相邻选择栅区上的硅化物阻挡膜的步骤包括：在所述硅化物阻挡膜上形成图形层，所述图形层中具有暴露出所述单元阵列区、第一过渡区和相邻选择栅区上的硅化物阻挡膜的图形开口；以所述图形层为掩膜，去除所述图形开口露出的所述硅化物阻挡膜，形成所述硅化物阻挡层。9.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述硅化物阻挡膜的工艺包括原子层沉积工艺或化学气相沉积工艺。10.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除位于所述单元阵列区、第一过渡区和相邻选择栅区上的硅化物阻挡膜的工艺包括：干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或两种。11.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述金属硅化物层的步骤包括：在所述硅化物阻挡层上以及所述硅化物阻挡层露出的隔离侧墙的顶部与侧壁、栅极结构顶部和基底顶面上形成金属层；对所述金属层进行热处理，使所述金属层与部分厚度的栅极结构、以及金属层与部分厚度的基底转化为金属硅化物层；
去除剩余的所述金属层。12.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，对所述金属层进行热处理包括：对所述金属层进行退火处理。13.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，去除剩余的所述金属层的工艺包括湿法刻蚀工艺。14.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述提供基底的步骤中，所述隔离结构包括位于单元阵列区的主延伸部、位于相邻一侧选择栅区的第一偏移延伸部，所述第一偏移延伸部相对于所述主延伸部沿行向朝第一侧偏移，所述隔离结构还包括与所述第一偏移延伸部和主延伸部相连、位于所述第一过渡区上的第一过渡延伸部；所述第一漏区位于所述主延伸部、第一过渡延伸部和部分第一偏移延伸部沿行向第二侧的基底中。15.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成所述金属硅化物层后，所述半导体结构的形成方法还包括：在所述金属硅化物层和硅化物阻挡层上形成覆盖介质层。16.如权利要求5-15任一项所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，提供基底的步骤中，所述基底还包括沿列向位于所述单元阵列区和相邻另一侧选择栅区之间的第二过渡区，所述源区沿列向还延伸位于所述第二过渡区和相邻部分选择栅区的基底中，所述单元阵列区、第二过渡区以及相邻部分选择栅区的隔离结构沿行向第一侧的基底中形成有第二漏区；所述第一过渡区和相邻的选择栅区构成第一选择栅单元；所述第二过渡区和相邻的选择栅区构成第二选择栅单元，所述第二选择栅单元和第一选择栅单元关于所述单元阵列区中心对称；形成所述控制栅的步骤中，所述控制栅还位于所述第二过渡区和相邻的所述选择栅区上；形成所述隔离侧墙的步骤中，在所述第二过渡区，位于相邻所述栅极结构侧壁上的隔离侧墙相接触；形成所述硅化物阻挡层的步骤中，所述硅化物阻挡层还暴露出所述第二过渡区和相邻选择栅区。

技术总结
一种半导体结构及其形成方法，形成方法包括：提供基底；形成覆盖浮栅材料层、隔离结构和基底的控制栅材料层；图形化控制栅材料层和浮栅材料层，形成位于单元阵列区、第一过渡区和相邻选择栅区的控制栅，剩余浮栅材料层用于作为浮栅，浮栅和控制栅构成栅极结构；在栅极结构侧壁形成隔离侧墙，位于单元阵列区和第一过渡区的相邻栅极结构侧壁的隔离侧墙相接触；在基底、隔离侧墙和栅极结构上形成硅化物阻挡层，硅化物阻挡层暴露出单元阵列区、第一过渡区和相邻的选择栅区；在硅化物阻挡层露出的栅极结构顶部和基底顶面形成金属硅化物层。本发明实施例中第一过渡区的栅极结构和隔离侧墙作为金属层与基底的阻隔层，有利于增大金属硅化物工艺的窗口。化物工艺的窗口。化物工艺的窗口。


技术研发人员：任烨 胡建强 郑凯 杨芸 汪涵
受保护的技术使用者：北方集成电路技术创新中心（北京）有限公司
技术研发日：2020.10.26
技术公布日：2022/5/16