[发明专利]闪存器件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种闪存器件及其制造方法，涉及半导体技术领域。其中，所述方法包括：提供衬底结构，所述衬底结构包括衬底、在所述衬底上的绝缘层和在所述绝缘层上的至少一个叠层结构，所述叠层结构由下向上依次包括电荷存储层、隧穿介质层、电荷捕获层、阻挡介质层和栅极层；执行选择性氮化处理，以在所述电荷存储层和所述栅极层暴露的表面形成氮化物层；在所述叠层结构的侧面形成隔离区。本发明实施例能够改善闪存器件的阈值电压不期望增大的问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种闪存器件及其制造方法。

背景技术

闪存器件主要包括两种，一种是NOR闪存存储器(NOR flash memory)，另一种是NAND闪存存储器。与NAND闪存存储器相比，NOR闪存存储器在读取数据的性能方面更优，并且支持芯片内执行(eXecute-In-Place，XIP)来直接运行程序，故NOR闪存存储器被广泛用在嵌入式系统中来存储和读取程序。

然而，发明人发现，随着闪存器件的密度的增加，闪存器件的阈值电压会不期望地增大，从而影响器件的性能。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种闪存器件的制造方法，能够改善闪存器件的阈值电压不期望增大的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种闪存器件的制造方法，包括：提供衬底结构，所述衬底结构包括衬底、在所述衬底上的绝缘层和在所述绝缘层上的至少一个叠层结构，所述叠层结构由下向上依次包括电荷存储层、隧穿介质层、电荷捕获层、阻挡介质层和栅极层；执行选择性氮化处理，以在所述电荷存储层和所述栅极层暴露的表面形成氮化物层；在所述叠层结构的侧面形成隔离区。

在一个实施例中，所述选择性氮化处理中氮的能量为1.5eV-3.0eV。

在一个实施例中，所述选择性氮化处理中氮的能量为1.5eV-2.0eV。

在一个实施例中，所述选择性氮化处理中氮的剂量为1×10¹⁵-1×10¹⁶ atoms/cm²。

在一个实施例中，所述选择性氮化处理的压强为0.1torr-10torr。

在一个实施例中，所述在所述叠层结构的侧面形成隔离区包括：在所述叠层结构的侧面上形成修复氧化层；在所述修复氧化层之上形成隔离材料层。

在一个实施例中，在所述修复氧化层之上形成隔离材料层之前，还包括：在所述修复氧化层的表面上沉积阻挡氧化层，所述隔离材料层形成在所述阻挡氧化层上。

在一个实施例中，通过快速热氧化的方式形成所述修复氧化层；通过快速热氧化、炉管氧化、化学气相沉积或原子层沉积的方式形成所述隔离材料层。

在一个实施例中，所述提供衬底结构的步骤包括：提供表面具有绝缘层的衬底；在所述绝缘层上形成叠层，所述叠层由下向上依次包括电荷存储材料层、隧穿介质材料层、电荷捕获材料层、阻挡介质材料层和栅极材料层；对所述叠层进行图案化，从而形成所述叠层结构。

在一个实施例中，所述隧穿介质层包括硅的氧化物；所述电荷捕获层包括硅的氮化物；或所述阻挡介质层包括硅的氧化物；或所述电荷存储层和所述栅极层包括多晶硅。

根据本发明的另一方面，提供了一种闪存器件，包括：衬底；在所述衬底上的绝缘层；在所述绝缘层上的至少一个叠层结构，所述叠层结构由下向上依次包括电荷存储层、隧穿介质层、电荷捕获层、阻挡介质层和栅极层；以及在所述叠层结构的侧面的隔离区，其中所述隔离区与所述电荷存储层之间、以及所述隔离区与所述栅极层之间具有氮化物层。

在一个实施例中，所述隔离区包括：在所述叠层结构的侧面上的修复氧化层；以及在所述修复氧化层之上的隔离材料层。