[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底具有多个隔离区；

多个沟槽，其中，所述多个沟槽的每个形成在所述多个隔离区中的相应的隔离区中，并且所述多个沟槽沿着第一方向平行布置；

多个栅极线，所述多个栅极线沿着与所述多个沟槽交叉的第二方向形成在所述半导体衬底上；

绝缘层，所述绝缘层形成在所述多个栅极线的每个之间；

第一空气间隙，所述第一空气间隙形成在所述多个沟槽中的至少一个中，所述第一空气间隙沿着所述第一方向延伸；

第二空气间隙，所述第二空气间隙形成在所述绝缘层中的至少一个中，所述第二空气间隙沿着所述第二方向延伸；

壁氧化物层，所述壁氧化物层沿着所述多个沟槽的每个的侧壁和底面形成；以及

封闭绝缘层，所述封闭绝缘层形成在所述壁氧化物层的表面之上。

2.如权利要求1所述的半导体器件，还包括：

覆盖绝缘层，所述覆盖绝缘层与所述多个栅极线的每个的底部相邻地形成，所述覆盖绝缘层位于形成有所述多个沟槽的所述多个隔离区中的每个中。

3.如权利要求1所述的半导体器件，其中，所述多个栅极线的每个包括的堆叠结构是隧道绝缘层、浮栅、电介质层以及控制栅。

4.如权利要求3所述的半导体器件，还包括：

覆盖绝缘层，所述覆盖绝缘层在形成有所述多个沟槽的所述多个隔离区的每个中，沿着所述电介质层的底面形成。

5.如权利要求1所述的半导体器件，还包括：

下绝缘层，所述下绝缘层形成在所述多个沟槽的每个的下部中。

6.如权利要求5所述的半导体器件，其中，所述第一空气间隙与所述下绝缘层相邻地形成。

7.如权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一空气间隙与所述第二空气间隙连通。

8.如权利要求1所述的半导体器件，其中，所述绝缘层包括等离子体增强的未掺杂的硅玻璃层。

9.一种半导体器件，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底具有多个隔离区；

多个沟槽，其中，所述多个沟槽的每个形成在所述多个隔离区中的相应的隔离区中，并且所述多个沟槽沿着第一方向平行布置；

多个栅极线，所述多个栅极线沿着与所述多个沟槽交叉的第二方向形成在所述半导体衬底上；

绝缘层，所述绝缘层形成在所述多个栅极线的每个之间；

第一空气间隙，所述第一空气间隙形成在所述多个沟槽中的至少一个中，所述第一空气间隙沿着所述第一方向延伸；以及

第二空气间隙，所述第二空气间隙形成在所述绝缘层中的至少一个中，所述第二空气间隙沿着所述第二方向延伸，

其中，所述半导体衬底分成单元区和外围区，其中，所述多个隔离区形成在所述单元区和所述外围区两者中，并且其中，

所述第一空气间隙形成在所述单元区中，而隔离层形成在所述多个沟槽的每个中。

10.如权利要求9所述的半导体器件，其中，所述隔离层的每个包括如下中的一个或更多个：

氮化物层、多晶硅层、钨层、旋涂玻璃层或全氢聚硅氮烷层。

11.如权利要求10所述的半导体器件，其中，所述氮化物层包括TiN层。

12.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

在半导体衬底的隔离区中沿着第一方向形成沟槽；

在所述沟槽的每个中形成隔离层；

在所述隔离层之上和限定在所述隔离层之间的有源区之上沿着与所述第一方向交叉的第二方向形成栅极线；

通过执行刻蚀工艺以去除所述隔离层的每个的至少一部分来形成沿着所述第一方向延伸的第一空气间隙；以及

在所述栅极线之间形成绝缘层，使得在所述绝缘层中形成空气间隙，其中，所述空气间隙在所述沟槽中沿着所述第一方向延伸，并且在所述栅极线之间沿着所述第二方向延伸，

其中，形成所述隔离层包括：

在所述半导体衬底之上形成旋涂玻璃层以填充所述沟槽；

执行热处理工艺以使所述旋涂玻璃层的顶部硬化来形成所述旋涂玻璃层的硬化的部分；以及

刻蚀所述旋涂玻璃层，使得所述旋涂玻璃层的硬化的部分的顶表面基本上在所述栅极线的每个的中间高度处。