[发明专利]非易失性电荷俘获存储器件和逻辑CMOS器件的集成器件

权利要求书

1.一种构成半导体结构的方法，包含：

在半导体衬底的第一区域注入第一种掺杂剂以形成一个PMOS晶体管的N型阱；

在覆盖被注入的第一区域的牺牲介质层中，形成在半导体衬底的第二区域上方的 窗口，以暴露半导体衬底；

在形成PMOS晶体管的N型阱后，在半导体衬底的第二区域上方通过窗口形成非易 失性电荷俘获介质堆栈，非易失性电荷俘获介质堆栈包括电荷俘获层上的阻挡层，电 荷俘获层在形成在半导体衬底上的隧穿层上方；

在形成位于半导体衬底的第一区域上方的PMOS晶体管的栅氧化物之前，先应用非 氢氟酸栅绝缘前道清洁；

应用热氧化以同时形成PMOS晶体管的栅氧化物，且通过再氧化阻挡层以提高阻挡 层的密度；以及

应用氮化进程以同时氮化第一栅绝缘层和阻挡层。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包含：在非易失性电荷俘获介质堆栈形成 之后，在半导体衬底的第一区域上面形成PMOS晶体管的栅氧化物。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包含：应用非氢氟酸栅绝缘前道清洁之前， 先移除位于半导体衬底的第一区域上面的非易失性电荷俘获介质堆栈。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包含：

在半导体衬底的第一区域上面形成第一MOS栅堆栈和第二MOS栅堆栈；

形成邻近第一MOS栅堆栈的第一侧墙间隔和邻近第二MOS栅堆栈的第二侧墙间隔；

源漏极注入在邻近第一侧墙间隔的第一区域；

在第二侧墙间隔上方沉积一个多层衬垫，多层衬垫包括一个顶层和一个底层；

顶层到底层选择性蚀刻以形成可抛弃的侧墙间隔并从第二侧墙间隔分离出来，以 至少将底层分离；

源漏极注入抵消第二侧墙间隔的可抛弃的侧墙间隔，以增加击穿电压；以及

选择性地移除可抛弃侧墙到底层。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包含：在半导体衬底的第三区域注入第二 掺杂剂以形成NMOS晶体管的P型阱先于在半导体衬底的第二区域上方形成非易失性电 荷俘获介质堆栈。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包含：N型阱形成之后进行n-沟道注入先 于在半导体衬底的第二区域上方形成非易失性电荷俘获介质堆栈。

7.根据权利要求6所述的方法，进一步包含：在N型阱和P型阱形成以及n-沟道 注入之后，衬底迅速热处理退火先于MOS栅氧化物形成，其中，迅速热处理退火形成 先于非易失性电荷俘获介质堆栈形成。

8.根据权利要求1所述的方法，其中衬底是单晶硅，隧穿层包含至少一种二氧化 硅或氮氧化硅，电荷俘获层包含至少一种氮化硅或氮氧化硅，阻挡层包含至少一种二 氧化硅或氮氧化硅，以形成SONOS存储器件的非易失性电荷俘获介质堆栈。

9.一种用CMOS器件制作SONOS存储器件的方法，包含：

在形成SONOS存储器件的电荷俘获介质堆栈之前，先形成位于半导体衬底中的 CMOS器件的所有阱和沟道注入和SONOS存储器件，

在覆盖半导体衬底的第一区域的牺牲介质层中形成窗口，

在半导体衬底的第一区域上形成CMOS器件的栅绝缘层之前，通过牺牲介质层中的 窗口，形成电荷俘获介质堆栈，电荷俘获介质堆栈包括电荷俘获层上的阻挡层，电荷 俘获层在半导体衬底上的隧穿层上方；

应用热氧化以同时形成于半导体衬底的第二区域上的第一CMOS器件的第一栅绝缘 层，且通过再氧化阻挡层以提高阻挡层的密度；以及

应用氮化进程以同时氮化第一栅绝缘层和阻挡层。