[發明專利]非易失性半導體存儲器件及其制造方法

無效

• 申請號: 200710086346.8
• 申請日: 2007-03-13
• 公開（公告）號: CN101055893A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 西川幸江;高島章;清水達雄
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L29/788
• 分類號: H01L29/788;H01L29/51;H01L27/115;H01L21/336;H01L21/28;H01L21/8247
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 康建峰

1.一種具有存儲單元的非易失性半導體存儲器件，每個存儲單元包括：

具有第一導電類型的半導體區；

具有第二導電類型的源極區和漏極區；

在源極區和漏極區之間形成的溝道區；

在半導體區中形成的隔離區；

在溝道區上形成的隧穿絕緣膜；

在隧穿絕緣膜上形成的并且由包含Si的導電材料制成的浮動柵電極；

在浮動柵電極上形成的金屬硅化膜；

在金屬硅化膜上形成的電極間絕緣膜，其由稀土氧化物、稀土氮化物或稀土氧氮化物制成；以及

在電極間絕緣膜上形成的控制柵電極。

2.如權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，其中，該金屬硅化膜包括從Mg、Ca、Sr、Ba、Mo、W、Ni、Co、Pt和Pd中選擇的一種或多種元素。

3.如權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，其中，該金屬硅化膜的厚度等于或大于3個原子層，并且等于或小于10個原子層。

4.如權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，其中，該電極間絕緣膜包括一種或多種稀土金屬元素和從Al、Si、Ti、Zr、Hf和Ta中選擇的一種或多種元素。

5.如權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，其中，電極間絕緣膜的介電常數等于或大于15，并且等于或小于30。

6.如權利要求1所述的非易失性半導體存儲器件，

其中，該電極間絕緣膜在隔離區上延伸，并且

其中，在電極間絕緣膜和隔離區之間形成一絕緣膜，其包括與金屬硅化膜中所包括的金屬相同的金屬。

7.如權利要求6所述的非易失性半導體存儲器件，其中，在電極間絕緣膜和隔離區之間形成的該絕緣膜是包括與金屬硅化膜中所包括的金屬相同的金屬的硅酸鹽膜。

8.一種制造非易失性半導體存儲器件的方法，包括：

在半導體區上堆疊隧穿絕緣膜和由包含Si的導電材料制成的浮動柵電極層；

在浮動柵電極層的表面上形成金屬膜；

通過熱處理使金屬膜硅化；

在硅化金屬膜的表面上形成由稀土氧化物、稀土氮化物或稀土氧氮化物制成的電極間絕緣膜；

在電極間絕緣膜上形成控制柵電極；以及

在半導體區上形成源極區和漏極區。

9.如權利要求8所述的方法，其中，在400℃和800℃之間的溫度下硅化該金屬膜。

10.如權利要求8所述的方法，其中，該金屬膜包括從Mg、Ca、Sr、Ba、Mo、W、Co、Ni、Pt和Pd中選擇的一種或多種元素。

11.如權利要求8所述的方法，其中，該電極間絕緣膜包括一種或多種稀土金屬元素和從Al、Si、Ti、Zr、Hf和Ta中選擇的一種或多種元素。

12.一種制造非易失性半導體存儲器件的方法，包括：

在半導體區上堆疊隧穿絕緣膜和由包含Si的導電材料制成的浮動柵電極層；

在浮動柵電極層的表面上形成金屬膜；

在金屬膜的表面上形成由稀土氧化物、稀土氮化物或稀土氧氮化物制成的電極間絕緣膜；

在電極間絕緣膜上形成控制柵電極；

在半導體區上形成源極區和漏極區；以及

在形成電極間絕緣膜之后通過熱處理硅化金屬膜。

13.如權利要求12所述的方法，其中，該金屬膜包括從Mg、Ca、Sr、Ba、Mo、W、Co、Ni、Pt和Pd中選擇的一種或多種元素。

14.如權利要求12所述的方法，其中，該電極間絕緣膜包括一種或多種稀土金屬元素和從Al、Si、Ti、Zr、Hf和Ta中選擇的一種或多種元素。