[發(fā)明專(zhuān)利]存儲(chǔ)器件及其形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011023984.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112133635A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁?jiǎn)⒊?/a>;田志;黃冠群
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/336
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/336;H01L21/28;H01L29/51;H01L29/788;H01L27/11521
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

1.一種存儲(chǔ)器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供一半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有隧穿氧化層和浮柵層；

至少在所述浮柵層上形成第一氧化物層；

采用第一氮化工藝，對(duì)所述第一氧化物層進(jìn)行氮化處理，以使所述第一氧化物層轉(zhuǎn)換為第一氮氧化物層，所述第一氮氧化物層的介電常數(shù)高于所述第一氧化物層的介電常數(shù)；

在所述第一氮氧化物層的表面上形成氮化硅層和第二氧化物層；

采用第二氮化工藝，對(duì)所述第二氧化物層進(jìn)行氮化處理，以使所述第二氧化物層轉(zhuǎn)換為第二氮氧化物層，所述第二氮氧化物層的介電常數(shù)高于所述第二氧化物層的介電常數(shù)，所述第一氮氧化物層、所述氮化硅層和所述第二氮氧化物層堆疊形成柵間介質(zhì)層；

在所述柵間介質(zhì)層上形成控制柵層。

2.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件的形成方法，其特征在于，所述浮柵層的厚度為至所述浮柵層用作存儲(chǔ)器件的電荷存儲(chǔ)層。

3.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件的形成方法，其特征在于，所述第一氮氧化物層和所述第二氮氧化物層的材料包括氮氧化硅和/或介電常數(shù)高于4的高K介質(zhì)。

4.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件的形成方法，其特征在于，所述第一氮化工藝和所述第二氮化工藝為解耦等離子氮化工藝。

5.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件的形成方法，其特征在于，采用第一氮化工藝，對(duì)所述第一氧化物層進(jìn)行氮化處理的步驟，包括：

對(duì)所述第一氧化物層執(zhí)行氮離子注入，并對(duì)執(zhí)行完所述氮離子注入后的第一氧化物層進(jìn)行退火處理，以將摻雜有氮離子的第一氧化物層轉(zhuǎn)化為第一氮氧化物層。

6.如權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)器件的形成方法，其特征在于，在所述第一氧化物層進(jìn)行氮離子摻雜時(shí)，通入的氮?dú)饬髁繛?L/min，所述退火處理的溫度范圍為：1000℃～1100℃。

7.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件的形成方法，其特征在于，提供具有所述隧穿氧化層和浮柵層的半導(dǎo)體襯底的步驟，包括：

提供一半導(dǎo)體襯底，并在所述半導(dǎo)體襯底上形成圖案化的光刻膠層；

以所述圖案化的光刻膠層為掩膜，刻蝕所述半導(dǎo)體襯底，以形成用于隔離有源區(qū)的淺溝槽；

通過(guò)高深寬比填充工藝在所述淺溝槽中填充隔離介質(zhì)層，以形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)；

去除所述圖案化的光刻膠層，并在所述半導(dǎo)體襯底的表面上形成隧穿氧化層和浮柵層；

對(duì)所述浮柵層進(jìn)行光刻和刻蝕，以形成分立的浮柵層。

8.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件的形成方法，其特征在于，在所述柵間介質(zhì)層上形成控制柵層的步驟包括：

在所述柵間介質(zhì)層上覆蓋控制柵層；

對(duì)所述控制柵層、柵間介質(zhì)層、浮柵層和隧穿氧化層進(jìn)行刻蝕，以形成相應(yīng)的存儲(chǔ)單元的柵極堆疊結(jié)構(gòu)。

9.如權(quán)利要求8所述的存儲(chǔ)器件的形成方法，其特征在于，還包括：

在所述柵極堆疊結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底中形成源極和漏極；

在所述柵極堆疊結(jié)構(gòu)、源極和漏極的表面上形成層間介質(zhì)層，所述層間介質(zhì)層將所述柵極堆疊結(jié)構(gòu)掩埋在內(nèi)；

刻蝕所述柵極堆疊結(jié)構(gòu)外圍的層間介質(zhì)層，以形成相應(yīng)的接觸孔，所述接觸孔的底部暴露出所述源極或漏極；

形成填充于所述接觸孔中的導(dǎo)電插塞。

10.一種采用如權(quán)利要求1-9任一種所述的形成方法制備的存儲(chǔ)器件，其特征在于，包括：

半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成有隧穿氧化層和浮柵層；

柵間介質(zhì)層，所述柵間介質(zhì)層包括依次堆疊在所述浮柵層上的所述第一氮氧化物層、所述氮化硅層和所述第二氮氧化物層；

控制柵層，形成在所述柵間介質(zhì)的表面上。