[发明专利]TFT MONOS或SONOS存储单元结构

权利要求书

1.一种制造薄膜晶体管(TFT)金属氧化物-氮化物-氧化物-半导体 (MONOS)或半导体-氧化物-氮化物-氧化物-半导体(SONOS)存 储单元结构的方法，所述方法包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成第一绝缘层，所述第一绝缘层包括二氧化硅；

在所述第一绝缘层上形成一个或多个源极或漏极区，所述一个或多个源 极或漏极区的每一个与第一表面相连并包括N⁺多晶硅层、势垒层和第一导 电层，所述N⁺多晶硅层在所述势垒层上，所述势垒层覆盖所述第一导电 层，所述第一表面由N⁺多晶硅构成；

在所述第一绝缘层上形成第二绝缘层，所述第二绝缘层与第二表面相 连，所述第二表面与第一表面基本上共面；

形成覆盖所述第一表面和第二表面的P^-多晶硅层，所述P^-多晶硅层 接触源极区与漏极区并能够形成从所述源极区到所述漏极区的沟道；

形成覆盖所述P^-多晶硅层的氧化物-氮化物-氧化物(ONO)层；

形成覆盖所述氧化物-氮化物-氧化物层的第二导电层，所述第二导电 层是包括铝或钛或氮化钛的金属或金属合金，或者是重掺杂的P⁺多晶硅层； 和

通过图案化所述第二导电层形成至少一个控制栅极；

其中所述在第一绝缘层上形成一个或多个源极或漏极区的方法包括：在 所述第一绝缘层上形成第一导电层，所述第一导电层是包括TiSi₂的金属硅化 物；在所述第一导电层上形成势垒层，所述势垒层是包括TiN的金属氮化 物；在所述势垒层上形成N⁺多晶硅层；图案化所述N⁺多晶硅层、势垒层 和第一导电层，以形成包括所述第一表面的一个或多个限定区域；

重复上述所有步骤以三维集成存储单元结构。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述在第一绝缘层上形成第二绝缘层的 方法包括：

沉积所述第二绝缘层以覆盖所述第一绝缘层上的一个或多个源极或漏极 区；和

实施CMP和/或回蚀刻过程以形成第二表面，所述第二表面与所述第 一表面基本上共面。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述第二绝缘层包括通过高密度等离子 体辅助化学气相沉积所沉积的二氧化硅。

4.如权利要求2所述的方法，其中所述第二绝缘层包括TEOS沉积的二氧 化硅。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述形成覆盖所述第一表面和第二表面 的P^-多晶硅层的方法包括：

在520摄氏度到560摄氏度的温度下使用低压化学气相沉积

(LPCVD)技术沉积混合有B₂H₆的SiH₄；和

在沉积之后，在520摄氏度到560摄氏度的温度下进行热退火处理。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述形成覆盖所述第一表面和第二表面 的P^-多晶硅层的方法包括：

在420摄氏度到520摄氏度的温度下使用低压化学气相沉积

(LPCVD)技术沉积混合有B₂H₆的Si₂H₆；和

在沉积之后，在420摄氏度到520摄氏度的温度下进行热退火处理。

7.如权利要求1所述的方法，其中形成所述氧化物-氮化物-氧化物层包 括：

在所述P^-多晶硅层上沉积二氧化硅隧道层；

沉积覆盖所述二氧化硅隧道层的氮化硅层；和

沉积覆盖所述氮化硅层的二氧化硅阻挡层。

8.如权利要求7所述的方法，其中利用原子层沉积(ALD)技术进行所 述氧化物-氮化物-氧化物层的形成。