[发明专利]用于制造非易失性电荷俘获存储器装置的自由基氧化工艺在审

申请号：	201811474047.6	申请日：	2013-07-01
公开（公告）号：	CN109755135A	公开（公告）日：	2019-05-14
发明（设计）人：	克里希纳斯瓦米·库马尔;赛格·利维;边政树	申请（专利权）人：	赛普拉斯半导体公司
主分类号：	H01L21/336	分类号：	H01L21/336;H01L21/02;H01L29/12;H01L29/423;H01L29/78;H01L29/786;H01L29/792;B82Y10/00
代理公司：	北京安信方达知识产权代理有限公司 11262	代理人：	周靖;郑霞
地址：	美国加利***	国省代码：	美国;US
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摘要：
搜索关键词：	自由基氧化工艺存储器装置电荷存储层电荷俘获非易失性氧化工艺第一层多层化学计量组成隧穿氧化物层氮化物衬底陷阱制造等离子体氧化原位水汽生成多晶硅沟道高温氧化物覆盖富氧贫氧消耗申请
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【权利要求书】：

1.一种制造非平面的存储器装置的方法，包括：

由半导体材料的薄层形成沟道，其中所述半导体材料的薄层布置在衬底上方；

使所述衬底经受第一氧化工艺以形成覆盖所述沟道的隧穿氧化物层，所述沟道连接在所述衬底上方形成的所述非平面的存储器装置的源极和漏极；

形成覆盖所述隧穿氧化物层的多层电荷存储层，所述多层电荷存储层包括富氧的第一层和贫氧的第二层，所述第一层含有氮化物、在所述隧穿氧化物层上，其中所述第一层的化学计量组成导致其大体上没有陷阱，所述第二层含有氮化物、在所述第一层上，其中所述第二层的化学计量组成导致其是陷阱密集的，其中，所述第一层通过包括氧化物的反隧穿层与所述第二层分开，其中所述多层电荷存储层包围所述沟道的至少三个侧面；以及

使所述衬底经受第二氧化工艺以消耗所述第二层的一部分并且形成覆盖所述多层电荷存储层的高温氧化物HTO层，其中所述第一氧化工艺和所述第二氧化工艺中的至少一个是在600-900摄氏度的范围内的温度下在0.5-5托的范围内的压力下持续100-150分钟的范围内的持续时间所执行的自由基氧化工艺。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一氧化工艺和所述第二氧化工艺中的至少一个包括等离子体氧化工艺。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述沟道包括再结晶的多晶硅。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一氧化工艺和所述第二氧化工艺中的至少一个包括原位水汽生成ISSG工艺。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述沟道包括再结晶的多晶硅。

6.如权利要求4所述的方法，其中，所述沟道包括硅纳米线。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一氧化工艺或第二氧化工艺中的至少一个是自由基氧化工艺，所述自由基氧化工艺包括使氢气H₂和氧气O₂流动到加工室内，并且在所述第二氮氧化物层的表面上形成自由基以消耗所述第二层的一部分并且形成所述HTO层而没有发生使所述H₂和O₂热解的点火事件。

8.一种制造存储器装置的方法，包括：

由半导体材料的薄层形成沟道，其中所述半导体材料的薄层布置在衬底上方；

使所述衬底经受第一氧化工艺以形成覆盖所述沟道的隧穿氧化物层，所述沟道连接在所述衬底上方形成的所述存储器装置的源极和漏极；

形成覆盖所述隧穿氧化物层的多层电荷存储层，所述多层电荷存储层包括靠近所述隧穿氧化物层的、含有氮化物的第一层和含有氮化物的第二层，其中所述第一层通过含有氧化物的反隧穿层与所述第二层分开，其中所述多层电荷存储层包围所述沟道的至少三个侧面；以及

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述第一氧化工艺和所述第二氧化工艺中的至少一个包括等离子体氧化工艺。