[發明專利]非易失性存儲器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201911108233.2
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN111384060A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 金保延;李世昊
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L27/1157
• 分類號: H01L27/1157;H01L27/11575;H01L27/11578
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 許偉群;阮愛青

1.一種制造非易失性存儲器件的方法，所述方法包括：

在襯底上順序地形成第一隧道氧化物層、氮供應層和第二隧道氧化物層，所述第二隧道氧化物層的密度低于所述第一隧道氧化物層的密度；以及

使在所述氮供應層中的氮擴散到所述第二隧道氧化物層中，以將所述第二隧道氧化物層的至少一部分轉化為氮氧化物層。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述氮供應層的步驟包括：形成硅氮氧化物層，在所述硅氮氧化物層中氮的濃度高于氧的濃度。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一隧道氧化物層中的氮擴散速率低于所述第二隧道氧化物層中的氮擴散速率。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，使在所述氮供應層中的氮擴散到所述第二隧道氧化物層中的步驟包括：

通過利用如下溫度條件的熱處理使來自所述氮供應層的氮擴散到所述第二隧道氧化物層中，所述溫度條件至少部分地基于在所述第一隧道氧化物層與所述第二隧道氧化物層之間的氮擴散速率的差異。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述熱處理包括：利用選擇性的溫度條件來促進氮擴散到所述第二隧道氧化物層中同時抑制氮擴散到所述第一隧道氧化物層中。

6.根據權利要求1所述的方法，

其中，所述第一隧道氧化物層包含硅氧化物，所述氮供應層包含硅氮氧化物，并且所述第二隧道氧化物層包含硅氧化物，以及

其中，所述第一隧道氧化物層的所述硅氧化物的密度比所述第二隧道氧化物層的所述硅氧化物的密度高。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，用于形成所述第一隧道氧化物層的溫度高于用于形成所述第二隧道氧化物層的溫度。

8.根據權利要求1所述的方法，還包括：形成與所述第二隧道氧化物層接觸的電荷俘獲層，

其中，所述電荷俘獲層包含氮化物或氮氧化物。

9.根據權利要求8所述的方法，還包括：

形成與所述電荷俘獲層接觸的電荷阻擋層；以及

形成與所述電荷阻擋層接觸的柵電極層。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，將所述第二隧道氧化物層的至少一部分轉化為所述氮氧化物層的步驟包括：

將所述第二隧道氧化物層的至少一部分轉化為介電常數高于第一隧穿層的介電常數值和第三隧穿層的介電常數值的薄膜，其中，所述薄膜是由氮擴散形成的第二隧穿層的至少一部分，所述第一隧穿層是由于所述氮擴散而由所述第一隧道氧化物層形成的，所述第三隧穿層是由所述第二隧道氧化物層中的氮未擴散到的一部分形成的。

11.一種制造非易失性存儲器件的方法，所述方法包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成單元電極結構，所述單元電極結構包括交替層疊的層間絕緣層與柵電極層；

形成穿透在所述襯底上的所述單元電極結構的溝槽；

在所述溝槽的側壁表面上形成電荷俘獲層；

在所述電荷俘獲層上順序地形成具有第一密度的第一側壁氧化物層、氮供應層和具有比所述第一密度高的第二密度的第二側壁氧化物層；以及

使在所述氮供應層中的氮擴散到所述第一側壁氧化物層中，以將所述第一側壁氧化物層的至少一部分轉化為氮氧化物層。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，形成所述氮供應層的步驟包括：形成硅氮氧化物層，在所述硅氮氧化物層中氮的濃度高于氧的濃度。

13.根據權利要求11所述的方法，其中，所述第一側壁氧化物層中的氮擴散速率高于所述第二側壁氧化物層中的氮擴散速率。