[发明专利]半导体存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体存储器件，其包含：

半导体衬底，在其中形成有掺杂结；

形成在所述半导体衬底上方的隧道绝缘层；

形成在所述隧道绝缘层上方的电荷储存层；

形成在所述电荷储存层上方的阻挡层，所述阻挡层包括阻挡绝缘层图案和形成在所述阻挡绝缘层图案周围的高介电层图案；和

形成在所述阻挡层上方的栅极电极图案。

2.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中所述阻挡层的宽度不大于所述栅极电极图案的宽度的约1/2。

3.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中所述栅极电极图案提供在两个相邻的掺杂结之间。

4.一种制造半导体存储器件的方法，该方法包括：

在半导体衬底上方形成隧道绝缘层、电荷储存层、阻挡绝缘层和栅极电极图案；

实施第一蚀刻过程，除去所述阻挡绝缘层的角隅部分，以在所述电荷储存层和所述栅极电极图案之间限定凹陷；

在所述栅极电极图案和所述半导体衬底上方形成高介电层，所述高介电层填充通过除去所述阻挡绝缘层的角隅部分所限定的凹陷；和

实施第二蚀刻过程，以除去所述高介电层延伸超过所述栅极电极图案边缘以外的部分。

5.如权利要求4所述的方法，其中使用LPTEOS、HTO、PE-USG和氮氧化物层的其中之一来形成所述阻挡绝缘层。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述阻挡绝缘层形成为约50到约1000埃的厚度。

7.如权利要求4所述的方法，其中所述方法还包括在所述栅极电极图案上方形成所述高介电层之前，在所述半导体衬底上实施离子注入过程。

8.如权利要求7所述的方法，还包括：

在所述栅极电极图案上方形成硬掩模图案；和

在实施所述离子注入过程之前，使用所述硬掩模图案来蚀刻所述电荷储存层。

9.如权利要求7所述的方法，还包括在实施所述离子注入过程之后，沿着所述栅极电极图案蚀刻所述电荷储存层。

10.如权利要求4所述的方法，其中使用在其中掺杂杂质的P型多晶硅、TiN和TaN的其中之一来形成所述栅极电极图案。

11.如权利要求4所述的方法，其中使用湿式蚀刻方法来实施所述第一蚀刻过程，所述湿式蚀刻方法使用BOE或HF溶液来实施。

12.如权利要求4所述的方法，还包括在所述栅极电极图案上方形成硬掩模图案，其中使用所述硬掩模图案来实施所述第二蚀刻过程。

13.如权利要求4所述的方法，其中在实施所述第一蚀刻过程之后剩余的所述阻挡绝缘层的宽度不大于所述栅极电极图案的宽度的约1/2。

14.如权利要求4所述的方法，其中所述高介电层的厚度范围为所述阻挡绝缘层的约一半厚度到约等于所述阻挡绝缘层的厚度。

15.如权利要求4所述的方法，其中使用Al₂O₃、HfO₂、ZrO₂、TiO₂和Ta₂O₅的其中之一或它们的组合来形成所述高介电材料。

16.如权利要求4所述的方法，其中所述高介电层通过原子层沉积法形成。

17.如权利要求4所述的方法，其中所述第二蚀刻过程使用湿式蚀刻方法实施。

18.一种制造半导体存储器件的方法，该方法包括：

在半导体衬底上方形成隧道绝缘层；

在所述隧道绝缘层上方形成电荷储存层；

在所述电荷储存层上方形成阻挡绝缘层；

在所述阻挡绝缘层上方形成栅极电极图案；

蚀刻所述阻挡绝缘层的一部分，使得在所述电荷储存层和所述栅极电极图案之间限定凹陷；

在所述栅极电极图案和所述半导体衬底上方形成高介电层，以填充在所述电荷储存层和所述栅极电极图案之间的所述凹陷；和

蚀刻所述高介电层，使得所述高介电层的一部分保留在所述电荷储存层和所述栅极电极图案之间的所述凹陷中。