[发明专利]非易失性存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种非易失性存储器件，包含：

栅极，其中分别在半导体衬底上方形成栅极绝缘层、电荷捕获层、阻挡氧化物层和栅极电极，

其中所述电荷捕获层被缓冲层物理分离。

2.权利要求1的非易失性存储器件，其中所述电荷捕获层是氮化硅层或金属氧化物层。

3.权利要求1的非易失性存储器件，其中所述缓冲层是介电层。

4.权利要求3的非易失性存储器件，其中所述介电层是氧化硅层或氮化硅层。

5.权利要求1的非易失性存储器件，其中所述缓冲层的宽度比栅极宽度小1/10。

6.权利要求1的非易失性存储器件，其中所述缓冲层具有20-1000的厚度。

7.一种制造非易失性存储器件的方法，包括以下步骤：

在半导体衬底上方分别沉积栅极绝缘层、缓冲层、阻挡氧化物层和栅极电极；

蚀刻栅极电极、阻挡氧化物层、缓冲层和栅极绝缘层以形成栅极；

执行离子注入过程，从而在半导体衬底内形成源极和漏极区；

通过选择性蚀刻缓冲层两侧来选择性形成缓冲层凹陷图案；和

在缓冲层凹陷图案中形成电荷捕获层。

8.权利要求7的方法，包括使用氧化硅层或氮化硅层来形成所述缓冲层。

9.权利要求7的方法，包括使所述缓冲层形成20-1000的厚度。

10.权利要求7的方法，包括使用高介电层形成阻挡氧化物层。

11.权利要求10的方法，其中所述高介电层选自Al₂O₃、HfO₂、Ta₂O₅、ZrO₂、La₂O₃、TiO₂和其组合。

12.权利要求7的方法，其中在选择性蚀刻过程中，所述缓冲层两侧每一侧的凹陷厚度是栅极宽度的1/20-1/2。

13.权利要求7的方法，包括使用过渡金属氮化物或掺杂杂质的多晶硅来形成栅极电极。

14.权利要求13的方法，其中所述过渡金属氮化物是TiN、TaN、TiCN、TaCN、TiSiN、TaSiN、WN或RuTiN。

15.权利要求7的方法，其中形成电荷捕获层的步骤包括以下步骤：

在缓冲层的凹陷图案、栅极和半导体衬底上沉积电荷捕获材料；和蚀刻所述电荷捕获材料，其中电荷捕获材料仅保留在缓冲层的凹陷图案上。

16.权利要求15的方法，包括在沉积电荷捕获材料的步骤或形成电荷捕获层的步骤之后，执行离子注入过程。