[发明专利]一种电荷俘获非挥发存储器及其制造方法

权利要求书

1.一种电荷俘获非挥发存储器，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述衬底中形成源、漏区域；

形成于所述衬底之上的多叠层栅介质层结构，其中，所述栅介质层自衬底开始依次包括：隧穿层、分裂栅结构中形成材料不同的两个电荷存储区以及隔离在所述两个电荷存储区之间及上层的阻挡层；

形成于所述阻挡层之上的控制栅电极；

覆盖所述控制栅电极的钝化保护层，通过所述钝化保护层，从所述控制栅电极及源、漏区域引出金属互联。

2.根据权利要求1所述的电荷俘获非挥发存储器，其特征在于，所述电荷存储区包括：由高介电常数材料形成的第一电荷存储区和由硅基氮化物形成的第二电荷存储区。

3.根据权利要求1所述的电荷俘获非挥发存储器，其特征在于，所述隧穿层包括：硅基氧化物或硅基氮氧化物构成的薄膜。

4.根据权利要求1所述的电荷俘获非挥发存储器，其特征在于，所述阻挡层包括：硅基氧化物或硅基氮氧化物构成的薄膜。

5.根据权利要求2所述的电荷俘获非挥发存储器，其特征在于，所述高介电常数材料包括：铪、锆、钽、镱元素的二元氧化物。

6.根据权利要求1所述的电荷俘获非挥发存储器，其特征在于，所述钝化保护层包括：硅基氮氧化物构成的薄膜。

7.根据权利要求1所述的电荷俘获非挥发存储器，其特征在于，所述衬底包括：硅衬底或者绝缘衬底硅衬底。

8.一种电荷俘获非挥发存储器的制造方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在半导体衬底之上依次沉积隧穿层薄膜及高介电常数材料薄膜；

在所述高介电常数材料之上涂覆光刻胶，通过光刻形成图形，并刻蚀去掉所述隧穿层上部分高介电常数材料薄膜，形成第一电荷存储区；

在剩余隧穿层部分及光刻胶表面上涂覆形成硅基氮化物薄膜；

通过光刻胶剥离工艺，去除剩余光刻胶，同时去除光刻胶表面上涂覆的硅基氮化物薄膜，使得剩余隧穿层部分表面上涂覆的硅基氮化物薄膜形成分裂栅结构中的第二电荷存储区；

在两个电荷存储区间隙及上层沉积阻挡层薄膜；

在所述阻挡层薄膜之上沉积栅电极薄膜和掩膜层，形成控制栅电极图形；

依次去除所述控制栅电极图形之外的阻挡层薄膜、高介电常数材料薄膜及硅基氮化物薄膜，直至刻蚀到所述隧穿层薄膜为止；

通过离子注入，在所述衬底中形成源、漏区域，去除所述掩膜层；

在剩余隧穿层薄膜及栅电极薄膜之上沉积钝化保护层，从所述控制栅电极及源、漏区域引出金属互联。

9.根据权利要求8所述的电荷俘获非挥发存储器的制造方法，其特征在于，所述隧穿层包括：硅基氧化物或硅基氮氧化物构成的薄膜。

10.根据权利要求8所述的电荷俘获非挥发存储器的制造方法，其特征在于，所述阻挡层包括：硅基氧化物或硅基氮氧化物构成的薄膜。

11.根据权利要求8所述的电荷俘获非挥发存储器的制造方法，其特征在于，所述高介电常数材料薄膜通过原子层沉积技术制备。

12.根据权利要求8所述的电荷俘获非挥发存储器的制造方法，其特征在于，所述高介电常数材料包括：铪、锆、钽、镱元素的二元氧化物。

13.根据权利要求8所述的电荷俘获非挥发存储器的制造方法，其特征在于，所述钝化保护层包括：硅基氮氧化物构成的薄膜。