[发明专利]一种半导体器件及其制造方法和电子装置

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底的表面上依次形成隧穿氧化层和第一浮栅材料层；

在所述半导体衬底中形成若干浅沟槽隔离结构，并形成由所述浅沟槽隔离结构隔离的有源区、隧穿氧化层和第一浮栅，其中，第一浮栅的宽度等于有源区的宽度，所述浅沟槽隔离结构的顶面高于所述半导体衬底的顶面，并与所述第一浮栅的顶面齐平；

回蚀刻去除部分所述浅沟槽隔离结构，以使剩余的所述浅沟槽隔离结构的顶面低于所述第一浮栅的顶面，高于所述半导体衬底的顶面，以避免浮栅材料层表面进行化学机械研磨工艺的实施；

在所述第一浮栅露出的表面上形成第二浮栅，所述第二浮栅进一步延伸到所述浅沟槽隔离结构的部分表面上，从而形成蘑菇形浮栅，其中，所述蘑菇形浮栅顶部的宽度大于其底部的宽度。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述半导体衬底中形成若干浅沟槽隔离结构的步骤包括以下过程：

在所述第一浮栅材料层的表面上形成硬掩膜层；

在所述硬掩膜层上形成图案化的光刻胶层；

以所述光刻胶层为掩膜，依次蚀刻所述硬掩膜层、所述第一浮栅材料层和部分所述半导体衬底，以在所述半导体衬底中形成若干浅沟槽以及所述第一浮栅；

去除所述光刻胶层；

在所述浅沟槽中填充隔离氧化物，并对所述隔离氧化物进行平坦化，停止于所述第一浮栅的顶面上，以形成所述浅沟槽隔离结构。

3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，在所述浅沟槽中填充所述隔离氧化物的步骤之前，还包括在所述浅沟槽的底部和侧壁上形成衬垫层的步骤。

4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述浮栅顶部的宽度范围为20～110nm，所述浮栅底部的宽度范围为10～80nm。

5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一浮栅材料层的厚度范围为100～700埃，所述第二浮栅的厚度范围为100～800埃。

6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述蘑菇形浮栅由所述第一浮栅和所述第二浮栅两部分组成。

7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一浮栅的材料包括多晶硅，所述第二浮栅的材料包括Si或者SiGe。

8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第二浮栅的材料为磷掺杂的SiGe。

9.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一浮栅的材料包括磷掺杂的多晶硅。

10.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在形成所述蘑菇形浮栅之后，还包括以下步骤：

在所述蘑菇形浮栅和所述浅沟槽隔离结构露出的表面上形成栅间介电层；

在所述栅间介电层上形成控制栅。

11.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述回蚀刻的步骤之后，形成所述第二浮栅的步骤之前，还包括对所述半导体衬底的表面进行湿法清洗的步骤。

12.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第二浮栅的宽度比所述第一浮栅的宽度宽10～30纳米。

13.一种半导体器件，其特征在于，使用如权利要求1-12中任一项所述的方法制备获得。

14.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求13所述的半导体器件。