[發明專利]將電荷捕獲柵層疊集成到CMOS流程的方法

有效

• 申請號: 201210327771.2
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN103258798A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 克里希納斯瓦米·庫馬爾
• 申請（專利權）人: 賽普拉斯半導體公司
• 主分類號: H01L21/8247
• 分類號: H01L21/8247
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

1.一種方法，包括：

在基底的表面上形成電介質層疊，所述電介質層疊包括覆蓋在所述基底的表面上面的隧穿電介質和覆蓋在所述隧穿電介質上面的電荷捕獲層；

形成覆蓋在所述電介質層疊上面的蓋層；

圖案化所述蓋層和所述電介質層疊，以形成在所述基底的第一區中的存儲器件的柵層疊并且將所述蓋層和所述電荷捕獲層從所述基底的第二區去除；以及

執行氧化過程以形成覆蓋在所述第二區中的所述基底的表面上面的金屬氧化物半導體（MOS）器件的柵氧化層并同時氧化所述蓋層以形成覆蓋在所述電荷捕獲層上面的阻擋氧化層。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述氧化過程消耗實質上所有的所述蓋層。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述蓋層包括多層蓋層，所述多層蓋層至少包括覆蓋在所述電荷捕獲層上面的第一蓋層和覆蓋在所述第一蓋層上面的第二蓋層。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述第一蓋層和所述第二蓋層包括氮化硅或者氮氧化硅。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述第二蓋層包括不同于所述第一蓋層的化學配比。

6.根據權利要求3所述的方法，還包括在所述第二蓋層上方形成犧牲氧化層，并且其中去除所述隧穿電介質還包括去除所述犧牲氧化層和所述第二蓋層。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述氧化過程是自由基氧化過程，所述自由基氧化過程包括將流動的氫氣（H₂）和氧氣（O₂）流入處理室，在該處理室中放置所述基底以在蓋層的表面和所述第二區中的所述基底的表面處形成自由基。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述自由基氧化過程不包括熱解所述氫氣和氧氣的點火事件。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述氧化過程消耗所述電荷捕獲層的一部分。

10.根據權利要求9所述的方法，其中所述電荷捕獲層包括多層電荷捕獲層，所述多層電荷捕獲層至少包括靠近所述隧穿電介質的第一電荷捕獲層和相對于所述第一電荷捕獲層貧氧的第二電荷捕獲層，所述第二電荷捕獲層包括分布在多層電荷捕獲層中的大多數的電荷陷阱。

11.根據權利要求10所述的方法，其中所述多層電荷捕獲層還包括將所述第一電荷捕獲層和所述第二電荷捕獲層分隔的氧化層。

12.根據權利要求10所述的方法，其中所述第二電荷捕獲層包括由在所述氧化過程中消耗的所述電荷捕獲層的部分確定的厚度。

13.根據權利要求1所述的方法，還包括：在所述基底的表面上形成所述電介質層疊之前，在所述基底的所述第一區中形成所述存儲器件的溝道和在所述第二區中形成所述MOS器件的溝道。

14.根據權利要求13所述的存儲器件，其中所述存儲器件的所述溝道由覆蓋在所述基底的表面上面的半導體材料形成，并且其中所述電介質層疊覆蓋所述存儲器件的所述溝道并在所述存儲器件的所述溝道的至少兩側緊靠所述存儲器件的所述溝道。

15.一種方法，包括：

在基底的至少第一區中形成電介質層疊，所述電介質層疊包括覆蓋在所述基底的表面上面的隧穿電介質和覆蓋在所述隧穿電介質上面的電荷捕獲層；

形成覆蓋在所述電介質層疊上面的蓋層；

在所述蓋層上方形成犧牲氧化層；

圖案化所述犧牲氧化層、所述蓋層和所述電介質層疊，以在所述基底的所述第一區中形成柵層疊并從所述基底的第二區去除所述犧牲氧化層、所述蓋層和所述電介質層疊；

從所述柵層疊去除所述犧牲氧化層和所述蓋層的一部分同時從所述第二區去除剩余的所述電介質；以及

執行氧化過程以形成覆蓋在所述第二區中的所述基底的表面上面的柵氧化層，并同時氧化所述蓋層以形成覆蓋在所述電荷捕獲層上面的阻擋氧化層。

16.根據權利要求15所述的方法，其中所述蓋層包括多層蓋層，所述多層蓋層至少包括覆蓋在所述電荷捕獲層上面的第一蓋層和覆蓋在所述第一蓋層上面的第二蓋層，并且其中去除所述蓋層的一部分包括去除所述第二蓋層。

17.根據權利要求16所述的方法，其中所述第二蓋層包括不同于所述第一蓋層的化學配比。