[發明專利]嵌入的基于SONOS的存儲單元

有效

• 申請號: 201410064510.5
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN104009005B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 克里希納斯瓦米·庫馬爾;伊葛·葛茲尼索夫;范卡特拉曼·普拉哈卡
• 申請（專利權）人: 經度快閃存儲解決方案有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11568
• 分類號: H01L27/11568;H01L27/1157;H01L27/11573;H01L29/49;H01L29/78;H01L29/792;H01L21/8234;H01L29/167;H01L21/336;H01L29/51;H01L27/088;H01L29/423
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種制造半導體器件的方法，包括：

在襯底上形成電介質疊層，所述電介質疊層包含在所述襯底上的隧道電介質以及在所述隧道電介質上的電荷捕獲層、在所述電荷捕獲層上的帽層，和在所述帽層上的犧牲氧化物；

圖案化所述電介質疊層，以在所述襯底的第一區域中形成存儲器件的非易失性存儲NVM晶體管的柵極疊層，同時并發地從所述襯底的第二區域去除所述電介質疊層；

進行柵極氧化GOX預清洗，以從所述柵極疊層去除所述犧牲氧化物和所述帽層的至少頂部部分，同時并發地從所述第二區域去除襯墊氧化物；以及

進行基準CMOS工藝流程的柵極氧化處理，以形成覆蓋所述第二區域中的所述襯底的金屬氧化物半導體MOS晶體管的柵極氧化物，同時并發地氧化所述帽層的至少剩余底部部分以形成覆蓋所述電荷捕獲層的阻擋氧化物。

2.如權利要求1所述的方法，其中進行所述柵極氧化處理包括：熱生長所述MOS晶體管的柵極氧化物，同時并發地熱生長所述阻擋氧化物。

3.如權利要求2所述的方法，還包括鄰近于所述NVM晶體管的柵極疊層形成源極和漏極，其中形成所述源極和漏極包括進行一個或多個輕摻雜的漏極LDD植入。

4.如權利要求3所述的方法，還包括由單個圖案化的多晶硅層形成所述NVM晶體管的控制柵極和所述MOS晶體管的柵極。

5.如權利要求1所述的方法，還包括：在所述襯底上形成所述電介質疊層之前，在所述襯底的所述第一區域中植入銦以形成所述NVM晶體管的溝道。

6.如權利要求5所述的方法，其中植入銦以形成所述NVM晶體管的溝道包括：植入銦到一濃度，該濃度被選擇為將所述NVM晶體管的閾值電壓V_T一致性從150毫伏mV的V_T西格瑪值改善為70-80mV。

7.如權利要求1所述的方法，還包括在所述NVM晶體管的柵極疊層的上方形成應力誘導氮化物層，以改變在所述電荷捕獲層中形成的電荷陷阱的能級，從而提高所述電荷捕獲層的電荷保持力。

8.如權利要求7所述的方法，其中在所述NVM晶體管的柵極疊層上方形成所述應力誘導氮化物層還包括：在所述MOS晶體管的上方形成所述應力誘導氮化物層，以誘導所述MOS晶體管的溝道中的應力。

9.如權利要求1所述的方法，其中所述電荷捕獲層包含多個層，所述多個層包含離所述隧道電介質較近的含有氮化物的下部電荷捕獲層，以及覆蓋所述下部電荷捕獲層的含有氮化物的上部電荷捕獲層，所述上部電荷捕獲層比所述下部電荷捕獲層含氧少。

10.一種制造半導體器件的方法，包括：

在襯底的第一區域中植入銦以形成存儲器件的非易失性存儲NVM晶體管的溝道；

在所述襯底上形成覆蓋所述溝道的電介質疊層，所述電介質疊層包含在所述襯底上的隧道電介質和在所述隧道電介質上的電荷捕獲層，多層帽層包括第一帽層和第二帽層，所述第一帽層包含覆蓋所述電荷捕獲層的氮化硅，所述第二帽層包含覆蓋所述第一帽層的氮化硅，其中所述第二帽層比所述第一帽層富含氧；以及

圖案化所述電介質疊層，以在所述襯底的第一區域中形成所述NVM晶體管的柵極疊層，同時從所述襯底的第二區域去除所述電介質疊層。

11.如權利要求10所述的方法，其中植入銦以形成所述NVM晶體管的溝道包括：植入銦到一濃度，該濃度被選擇為將所述NVM晶體管的閾值電壓V_T一致性從150毫伏mV的V_T西格瑪值改善為70-80mV。

12.如權利要求10所述的方法，還包括進行氧化處理以形成覆蓋所述第二區域中的襯底的金屬氧化物半導體MOS晶體管的柵極氧化物，同時并發地形成覆蓋所述電荷捕獲層的阻擋氧化物。