[发明专利]非挥发性存储器的低氢浓度电荷捕获层结构及其形成方法

权利要求书

1.一种形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，由下述步骤组成：

在半导体基板表面的一部分上方形成一底部绝缘层；

在所述绝缘层上方形成一第一电荷捕获层；

对所述底部绝缘层和所述第一电荷捕获层进行一个退火步骤，以使氢从所述底部绝缘层中释放；以及

在所述第一电荷捕获层上方形成一第二电荷捕获层，其中所述经受退火后的所述底部绝缘层和所述第一电荷捕获层具有低氢浓度。

2.如权利要求1所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，在所述第二电荷捕获层上方形成一顶部绝缘层。

3.如权利要求1所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，所述底部绝缘层包括氧化物。

4.如权利要求1所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，所述底部绝缘层包括在干燥氧气中形成的氧化物。

5.如权利要求1所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，所述底部绝缘层具有10到100埃的厚度。

6.如权利要求1所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，所述第一电荷捕获层和所述第二电荷捕获层每一者都包括氮化硅。

7.如权利要求1所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，形成所述第一电荷捕获层包括对氮化硅进行低压化学气相沉积。

8.如权利要求1所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，在至少1000℃的温度下执行所述退火。

9.如权利要求1所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，在至少1000℃的温度下在低氢含量环境中执行所述退火。

10.如权利要求9所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，所述低氢含量环境包括从由氮、氩、氧和其混合物组成的组中选择的气体。

11.如权利要求9所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，所述低氢含量环境具有小于0.01％的氢浓度。

12.如权利要求1所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，所述第一电荷捕获层具有25到45埃的厚度。

13.如权利要求7所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，形成所述第二电荷捕获层包括对氮化硅进行低压化学气相沉积。

14.如权利要求1所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，形成所述第二电荷捕获层包括对氮化硅进行低压化学气相沉积。

15.如权利要求1所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，所述第二电荷捕获层具有15到45埃的厚度。

16.如权利要求2所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，形成所述顶部绝缘层包括对二氧化硅进行低压化学气相沉积。

17.如权利要求2所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，所述顶部绝缘层包括从由氧化钽、氧化铪、氧化锆、钛酸锶、钛酸锶钡、氧化铝和其硅酸盐组成的组中选择的至少一种高k介电材料。

18.如权利要求2所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，所述底部绝缘层和所述顶部绝缘层每一者都包括二氧化硅，且所述第一电荷捕获层和所述第二电荷捕获层每一者都包括氮化硅。

19.一种形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，，由下述步骤组成：

在干燥环境中，在一半导体基板表面的一部分上方形成一底部氧化层；

经由低压化学气相沉积，在所述底部氧化层上方形成一第一电荷捕获氮化层；

在低氢含量环境中，在至少950℃的温度下，对所述底部氧化层和所述第一电荷捕获层进行一个退火步骤，以使氢从所述底部氧化层中释放；

经由低压化学气相沉积，在所述第一电荷捕获层上方形成一第二电荷捕获氮化层，其中所述经受退火后的所述底部氧化层和所述第一电荷捕获层具有低氢浓度；以及

经由低压化学气相沉积，在所述第二电荷捕获层上方形成一上部氧化层。

20.如权利要求19所述的形成非挥发性存储器的方法，其特征在于，所述低氢含量环境包括从由氮、氩、氧和其混合物组成的组中选择的气体。