[發(fā)明專利]非揮發(fā)性存儲(chǔ)器及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610131866.1
• 申請(qǐng)日: 2006-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN101162738A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴升志;呂函庭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/792
• 分類號(hào): H01L29/792;H01L27/115;H01L21/336;H01L21/28;H01L21/8247
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波

1.一種非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，包括：

基材，具有源極區(qū)及漏極區(qū)；以及

堆棧結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該基材上且位于該源極區(qū)及該漏極區(qū)之間，該堆棧結(jié)構(gòu)至少包括：

穿隧氧化層；

電荷陷入層，設(shè)置于該穿隧氧化層上；及

介電層，設(shè)置于該電荷陷入層上，該介電層為具有介電常數(shù)的材料，并且通過進(jìn)行工藝，由第一固態(tài)相轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙虘B(tài)相。

2.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該工藝為在大約800℃至大約1200℃的溫度下進(jìn)行退火的步驟。

3.如權(quán)利要求2所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該工藝為在大約850℃至大約950℃的溫度下進(jìn)行退火的步驟。

4.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該第一固態(tài)相為非結(jié)晶的固態(tài)，該第二固態(tài)相為結(jié)晶的固態(tài)。

5.如權(quán)利要求4所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中當(dāng)該介電層由該第一固態(tài)相轉(zhuǎn)變?yōu)樵摰诙虘B(tài)相時(shí)，該非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的抹除速率由第一速率改變?yōu)榈诙俾省?/p>

6.如權(quán)利要求5所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該第二速率大于該第一速率。

7.如權(quán)利要求6所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該材料為結(jié)晶狀的氧化鋁。

8.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該材料的該介電常數(shù)大于3.9。

9.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該堆棧結(jié)構(gòu)還包括導(dǎo)體層，設(shè)置于該介電層上，用以作為該非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的控制柵極。

10.如權(quán)利要求9所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該非揮發(fā)性存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行抹除動(dòng)作時(shí)，所施加于該導(dǎo)體層的電壓為負(fù)電壓。

11.如權(quán)利要求9所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該導(dǎo)體層的材料為金屬。

12.如權(quán)利要求11所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該導(dǎo)體層的材料為鉑、銥或釕。

13.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該穿遂氧化層的厚度大于約3納米。

14.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該電荷陷入層的厚度大于約3納米并且小于約10納米。

15.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該介電層的厚度大于約7納米并且小于約20納米。

16.如權(quán)利要求1所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該基材為P型摻雜基板或N型摻雜基板。

17.一種非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的制造方法，包括：

提供基材；

形成穿隧氧化層于該基材上；

形成電荷陷入層于該穿隧氧化層上；以及

形成介電層于該電荷陷入層上，該介電層為具有介電常數(shù)的材料，并且通過進(jìn)行工藝，由第一固態(tài)相轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙虘B(tài)相。

18.如權(quán)利要求17所述的制造方法，其中該工藝為在大約800℃至大約1200℃的溫度下進(jìn)行退火的步驟。

19.如權(quán)利要求18所述的制造方法，其中該工藝為在大約850℃至大約950℃的溫度下進(jìn)行退火的步驟。

20.如權(quán)利要求17所述的制造方法，其中該第一固態(tài)相為非結(jié)晶的固態(tài)，該第二固態(tài)相為結(jié)晶的固態(tài)。

21.如權(quán)利要求20所述的制造方法，其中當(dāng)該介電層由該第一固態(tài)相轉(zhuǎn)變?yōu)樵摰诙虘B(tài)相時(shí)，該非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的抹除速率由第一速率改變?yōu)榈诙俾省?/p>

22.如權(quán)利要求21所述的非揮發(fā)性存儲(chǔ)器，其中該第二速率大于該第一速率。

23.如權(quán)利要求22所述的制造方法，其中該介電層為結(jié)晶狀的氧化鋁。

24.如權(quán)利要求17所述的制造方法，其中該材料的該介電常數(shù)大于3.9。

25.如權(quán)利要求17所述的制造方法，還包括：

形成導(dǎo)體層于該介電層上；

定義出字線；以及

于該基材形成源極區(qū)及漏極區(qū)，且該源極區(qū)及該漏極區(qū)位于該堆棧結(jié)構(gòu)旁。

26.如權(quán)利要求17所述的制造方法，其中該電荷陷入層利用低壓化學(xué)氣相沉積的方式形成于該穿隧氧化層上。

27.如權(quán)利要求17所述的制造方法，其中該介電層利用原子層沉積的方式形成于該電荷陷入層上。