[发明专利]半导体器件的制造方法和半导体器件

权利要求书

1.一种制造配备有非易失性存储器的存储器单元的半导体器件的方法，包括以下步骤：

(a)提供半导体衬底；

(b)通过第一绝缘膜在所述半导体衬底之上形成第一虚设栅极电极；

(c)顺序地形成在其内部具有电荷积聚部分的第二绝缘膜、每一个都具有p型导电类型的第一半导体膜和第二半导体膜，以便覆盖所述第一虚设栅极电极的侧壁以及从与所述侧壁相邻的所述第一绝缘膜暴露出来的所述半导体衬底；

(d)处理所述第一半导体膜和所述第二半导体膜，从而通过所述第二绝缘膜在所述第一虚设栅极电极的所述侧壁之上形成包括所述第一半导体膜和所述第二半导体膜的第二虚设栅极电极；

(e)形成第一层间绝缘膜，以便覆盖所述第一虚设栅极电极和所述第二虚设栅极电极；

(f)对所述第一层间绝缘膜进行抛光，以使所述第一虚设栅极电极和所述第二虚设栅极电极暴露出来；

(g)去除配置了所述第二虚设栅极电极的所述第二半导体膜、和所述第一虚设栅极电极；

(h)在对应于在所述(g)步骤中去除了所述第一虚设栅极电极的区域的第一沟槽中形成对应于用于所述存储器单元的金属栅极电极的第一栅极电极，并且在对应于在所述(g)步骤中去除了所述第二半导体膜的区域的第二沟槽中形成金属膜，从而形成包括所述第一半导体膜和所述金属膜的、用于所述存储器单元的第二栅极电极；以及

(i)形成耦合至所述第一半导体膜和所述金属膜两者的接触塞。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中所述(c)步骤包括以下步骤：

(c1)在所述半导体衬底之上顺序地形成所述第二绝缘膜和第三半导体膜；

(c2)将p型杂质注入在所述第三半导体膜中，从而形成由所述第三半导体膜组成的所述第一半导体膜；以及

(c3)在所述第一半导体膜之上形成所述第二半导体膜。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述(h)步骤中，在所述第一沟槽中顺序地形成介电常数比氮化硅更高的第一高介电常数绝缘膜和所述第一栅极电极，并且

其中在所述第二沟槽中顺序地形成介电常数比氮化硅更高的第二高介电常数绝缘膜和所述金属膜，以便形成所述第二栅极电极。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述(d)步骤中，回蚀刻所述第一半导体膜和所述第二半导体膜，从而形成侧壁状的所述第二虚设栅极电极，所述第二虚设栅极电极与所述第一虚设栅极电极的所述侧壁相邻。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：

(c4)在所述(d)步骤之后并且在所述(e)步骤之前，在所述半导体衬底的上表面中形成所述存储器单元的第一源极-漏极区域。

6.根据权利要求2所述的方法，进一步包括以下步骤：

(c5)在所述(c2)步骤之后并且在(c3)步骤之前，从与所述半导体衬底的主表面垂直的方向将n型杂质注入在所述第一半导体膜的上表面中，从而形成从所述第一半导体膜的所述上表面到在到所述第一半导体膜途中的某个深度的n型半导体层，

其中在所述(g)步骤中，去除所述第一虚设栅极电极、所述第二半导体膜、和所述n型半导体层。

7.根据权利要求2所述的方法，进一步包括以下步骤：

(c6)在所述(c2)步骤之后，在所述第一半导体膜之上沉积第四半导体膜；以及

(c7)在所述(c3)步骤之前，从与所述半导体衬底的主表面垂直的方向将p型杂质注入在所述第四半导体膜的沿着所述半导体衬底的所述主表面延伸的部分中，从而在所述第四半导体膜的一部分中形成p型半导体层，

其中在所述(g)步骤中，去除所述第一虚设栅极电极、所述第二半导体膜、以及与所述第二绝缘膜的所述侧壁接触的所述第四半导体膜，并且在所述(g)步骤之后，使用所述p型半导体层来覆盖所述第一半导体膜的上表面。