[发明专利]具有双金属控制栅的半浮栅晶体管的制造方法

权利要求书

1.一种具有双金属控制栅的半浮栅晶体管的制造方法，其特征在于，半浮栅晶体管的栅极结构的形成工艺包括如下步骤：

步骤一、在半导体衬底上形成半浮栅结构，所述半浮栅结构包括浮栅介质层、浮栅窗口和浮栅导电材料层，在所述浮栅窗口内所述浮栅导电材料层和所述半导体衬底表面接触；

步骤二、形成由第二栅介质层和第二多晶硅层叠加而成的伪栅极结构；所述伪栅极结构覆盖后续需要形成的第一金属控制栅、控制栅间介质层和第二金属控制栅的形成区域并呈一个整体结构；

步骤三、将所述伪栅极结构替换为由第三栅介质层和第三金属栅叠加形成的金属栅块；

步骤四、采用刻蚀工艺将所述控制栅间介质层的形成区域的所述第三金属栅和所述第三栅介质层去除并使所述金属栅块分割成所述第一金属控制栅和所述第二金属控制栅，所述第一金属控制栅将所述半浮栅结构的顶部表面全部覆盖，所述第二金属控制栅覆盖再所述半导体衬底表面上；

步骤五、在所述控制栅间介质层的形成区域形成所述控制栅间介质层。

2.如权利要求1所述的具有双金属控制栅的半浮栅晶体管的制造方法，其特征在于：步骤一中，所述半浮栅结构具有沟槽栅结构，形成工艺包括如下分步骤：

步骤11、在所述半导体衬底上形成第一栅极沟槽；

步骤12、形成所述浮栅介质层，所述浮栅介质层覆盖在所述第一栅极沟槽的内侧表面并延伸到所述第一栅极沟槽外的所述半导体衬底表面；

步骤13、在所述第一栅极沟槽外的所述半导体衬底的选定区域表面形成所述浮栅窗口，所述浮栅窗口内的所述浮栅介质层被去除；

步骤14、形成所述浮栅导电材料层将所述第一栅极沟槽完全填充并延伸到所述第一栅极沟槽外；

步骤15、进行刻蚀将所述半浮栅结构的形成区域外的所述浮栅导电材料层和所述浮栅介质层都去除以形成所述半浮栅结构。

3.如权利要求2所述的具有双金属控制栅的半浮栅晶体管的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底包括硅衬底。

4.如权利要求2所述的具有双金属控制栅的半浮栅晶体管的制造方法，其特征在于：在形成所述第一栅极沟槽之前还包括如下步骤：

在所述半导体衬底上形成第二导电类型的第一阱区；

在所述第一阱区上形成第一导电类型的第二阱区；

所述第一栅极沟槽形成后，所述第一栅极沟槽会穿过所述第二阱区并将所述第二阱区分割成轻掺杂源区和轻掺杂漏区；

所述第一栅极沟槽的底部位于所述第一阱区中且被所述第一栅极沟槽覆盖所述第一阱区表面用于形成导电沟道；

所述浮栅窗口位于所述轻掺杂漏区表面上。

5.如权利要求4所述的具有双金属控制栅的半浮栅晶体管的制造方法，其特征在于：同一所述半导体衬底上同时集成有多个半浮栅晶体管，相邻两个所述半浮栅晶体管共用同一个所述轻掺杂源区并作为一个半浮栅晶体管对。

6.如权利要求5所述的具有双金属控制栅的半浮栅晶体管的制造方法，其特征在于：步骤二中的所述伪栅极结构通过完成所述第二栅介质层和所述第二多晶硅层的生长工艺之后再对所述第二多晶硅层和所述第二栅介质层进行刻蚀形成。