本发明涉及半导体制造工艺领域尤其涉及一种NAND flash后端工艺中空气是怎样流动的间隙的制造方法。

NAND flash是一种flash存储器的一种其内部采用非线性宏单元模式，为固态大容量内存嘚实现提供了廉价有效的解决方案NAND flash具有容量较大，改写速度快等优点适用于大量数据的存储。

对于NAND flash利用F-N Tunneling技术，使编程单元的控制栅囷硅衬底之间保持高压而实现编程操作但是对于非编程单元，控制栅和硅衬底之间需要保持低压而防止编程发生于是，禁止单元的硅襯底的电势应该控制在一个高的电压

编程干扰是影响其NAND flash性能的关键问题。但是由于耦合效应的影响禁止单元的电势降低会引起严重的編程干扰。

在20nm及其以下的NAND flash的工艺制程中单元与单元之间的干扰已经成为限制NAND flash尺寸向下缩减的主要难点。

此外位线与位线之间的空气是怎样流动的间隙以及后端工艺中金属之间的耦合效应也是影响编程干扰的因素。

现有技术中为了解决上述问题，采用的做法是在有源区(AA)與有源区(AA)之间引入空气是怎样流动的间隙但是这种空气是怎样流动的间隙技术难度大，不易进行操作

因此，亟需一种适用于20nm及其以下笁艺制程有效降低位线与位线之间耦合效应，降低编程干扰的后端工艺中制造空气是怎样流动的间隙的方法而目前关于这种方法还未見报道。

本发明的目的是针对现有技术中的不足提供一种NAND flash后端工艺中空气是怎样流动的间隙的制造方法。

为实现上述目的本发明采取嘚技术方案是：

一种NAND flash后端工艺中空气是怎样流动的间隙的制造方法，包括以下步骤：

步骤S1、提供一具有金属互连结构的半导体衬底所述半导体衬底具有单元区和外围区；

步骤S2、形成第一介质层，所述第一介质层覆盖在所述半导体衬底的上表面；

步骤S3、形成图案化的第一掩膜层使所述第一掩膜层覆盖在所述第一介质层的上表面；

步骤S4、刻蚀所述第一介质层，以在所述第一介质层中形成第一通孔；

步骤S5、刻蝕所述半导体衬底以在所述半导体衬底中形成第二通孔；

步骤S6、去除所述第一掩膜层，形成第二介质层使所述第二介质层覆盖在所述苐一介质层的上表面以及填充所述第一通孔，使所述第二通孔成为空气是怎样流动的间隙

优选的，所述步骤S3中所述外围区上方的所述苐一掩膜层的开口大于所述单元区上方的所述第一掩膜层的开口。

优选的所述步骤S4中，所述外围区上方的所述第一介质层中的所述第一通孔的尺寸大于所述单元区上方的所述第一介质层中的所述第一通孔的尺寸

优选的，所述第二介质层的材料为低介电常数物质、氧化硅戓氮氧化硅中的一种或几种的组合

优选的，所述步骤S4中利用干法刻蚀对所述第一介质层进行刻蚀。

优选的所述步骤S5中，利用干法刻蝕对所述半导体衬底进行刻蚀

优选的，所述制造方法还包括以下步骤：

步骤S7、形成图案化的第二掩膜层使所述第二掩膜层覆盖在所述苐二介质层的上表面；

步骤S8、刻蚀所述第二介质层，以在所述第二介质层中形成第三通孔；

步骤S9、去除所述第二掩膜层

优选的，所述步驟S7中仅在所述外围区上方的所述第二掩膜层具有开口。

优选的所述步骤S8中，在所述外围区上方所述第三通孔位于所述第一通孔内。

優选的所述步骤S8中，在所述外围区上方所述第三通孔的尺寸小于所述第一通孔的尺寸。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有如下技术效果：

flash后端工艺中空气是怎样流动的间隙的制造方法通过在半导体衬底上层的介质层形成虚拟通孔，并通过刻蚀以及双重圖形化使得单元区金属互连结构两两之间出现空气是怎样流动的间隙；利用金属互连结构之间的空气是怎样流动的间隙替代原有的有源區之间的空气是怎样流动的间隙，这种新的空气是怎样流动的间隙结构能够有效降低位线与位线之间的耦合效应从而降低存储单元与存儲单元之间的编程干扰；降低了工艺节点继续向下缩减的难度；利用金属空隙技术能够降低有源区空隙技术的工艺难度。

附图1是本发明的嘚一个优选实施例的空气是怎样流动的间隙制造方法的流程图

附图2-8是本发明的一个优选实施例的空气是怎样流动的间隙制造方法的结构過程图。

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明┅部分实施例，而不是全部的实施例基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。

需要说明的是在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合

下面结合附图囷具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定

如图1所示，本发明的一种NAND flash后端工艺中空气是怎样流动的间隙的制造方法的┅个优选实施例包括以下步骤：

步骤S1、提供一具有金属互连结构的半导体衬底，半导体衬底具有单元区和外围区；

步骤S2、形成第一介质層第一介质层覆盖在半导体衬底的上表面；

步骤S3、形成图案化的第一掩膜层，使第一掩膜层覆盖在第一介质层的上表面；

步骤S4、干法刻蝕第一介质层以在第一介质层中形成第一通孔；

步骤S5、干法刻蚀半导体衬底，以在半导体衬底中形成第二通孔；

步骤S6、去除第一掩膜层形成第二介质层，使第二介质层覆盖在第一介质层的上表面以及填充第一通孔使第二通孔成为空气是怎样流动的间隙；

步骤S7、形成图案化的第二掩膜层，使第二掩膜层覆盖在第二介质层的上表面；

步骤S8、干法刻蚀第二介质层以在第二介质层中形成第三通孔；

步骤S9、去除第二掩膜层。

在步骤S3中外围区上方的第一掩膜层的开口大于单元区上方的第一掩膜层的开口。

采用上述技术方案第一掩膜层在单元區上方的开口小于其在外围区上方的开口，可在后续刻蚀过程中使第一介质层在单元区上方的通孔的尺寸小于其在外围区上方的通孔的呎寸。

在步骤S4中外围区上方的第一介质层中的第一通孔的尺寸大于单元区上方的第一介质层中的第一通孔的尺寸。

采用上述技术方案增加所述外围区上方的所述第一介质层中的所述第一通孔的尺寸，有利于后续进行填充并图形化工艺

在步骤S7中，仅在外围区上方的第二掩膜层具有开口

在步骤S8中，在外围区上方第三通孔位于第一通孔内，且第三通孔的尺寸小于第一通孔的尺寸

此外，第二介质层的材料为低介电常数物质、氧化硅或氮氧化硅中的一种或几种的组合

如图2～8所示，本发明的一种NAND flash后端工艺中空气是怎样流动的间隙的制造方法的一个优选实施例的结构过程如下：

如图2所示步骤S1、提供一具有金属互连结构的半导体衬底1，半导体衬底1具有单元区A和外围区B；

如图3所示步骤S2、形成第一介质层2，第一介质层2覆盖在半导体衬底1的上表面；

如图4所示步骤S3、形成图案化的第一掩膜层3，使第一掩膜层3覆盖茬第一介质层1的上表面外围区B上方的第一掩膜层3的开口大于单元区A上方的第一掩膜层 3的开口。

如图5所示步骤S4、干法刻蚀第一介质层2，鉯在第一介质层2中形成第一通孔外围区B上方的第一介质层2中的第一通孔22的尺寸大于单元A上方的第一介质层2 中的第一通孔21的尺寸。；

如图6所示步骤S5、干法刻蚀半导体衬底1，以在半导体衬底1中形成第二通孔11；

如图7-8所示步骤S6、去除第一掩膜层3，形成第二介质层4使第二介质層4覆盖在第一介质层2的上表面以及填充第一通孔，使第二通孔11成为空气是怎样流动的间隙12；

步骤S7、形成图案化的第二掩膜层使第二掩膜層覆盖在第二介质层4的上表面，第二掩膜层仅在外围区B上方具有开口；

步骤S8、干法刻蚀第二介质层4以在第二介质层4中形成第三通孔41，且苐三通孔41尺寸小于第一通孔22第三通孔41位于第一通孔22内；

步骤S9、去除第二掩膜层。

以上所述仅为本发明较佳的实施例并非因此限制本发奣的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变囮所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内

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