[发明专利]非易失性存储装置及其制造方法

权利要求书

1.一种制造非易失性存储器装置的方法，所述方法包括：

在包括突出的隔离层的半导体衬底的表面上形成第一介质层和电荷俘获层，其中所述电荷俘获层由氮化物层形成；

对所述第一介质层和所述电荷俘获层执行抛光工艺以露出所述突出的隔离层的顶面，使得所述第一介质层和所述电荷俘获层保留在所述半导体衬底的由所述突出的隔离层所定义的有源区上；

在所述电荷俘获层和所述隔离层上形成第二介质层；以及

在所述第二介质层上形成导电层。

2.如权利要求1所述的方法，其中在所述半导体衬底中形成所述突出的隔离层包括：

在所述半导体衬底上形成衬垫氮化物层；

在所述衬垫氮化物层上形成第一掩模图案，所述第一掩模图案具有与所述隔离层相对应的开口区域；

使用所述第一掩模图案来图案化所述衬垫氮化物层并在所述半导体衬底中形成沟槽；以及

用绝缘材料填充所述沟槽以形成所述隔离层。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述电荷俘获层由绝缘材料形成。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一介质层是隧道绝缘层，所述第二介质层是阻挡层和所述导电层是控制栅极。

5.一种制造非易失性存储器装置的方法，所述方法包括：

在半导体衬底上顺序形成绝缘层和硬掩模层；

通过使用所述硬掩模层作为蚀刻掩模的蚀刻工艺来蚀刻所述半导体衬底，从而形成沟槽；

使用绝缘材料填充所述沟槽并形成隔离层；

除去所述绝缘层和所述硬掩模层，从而形成突出的隔离层；

在包括所述隔离层的所述半导体底层的整个表面上形成隧道介质层、电荷俘获层和缓冲介质层，其中所述电荷俘获层由化学计量比的硅氮化物或富硅氮化物形成；以及

对所述缓冲介质层、所述电荷俘获层和所述隧道介质层执行抛光工艺露出所述突出的隔离层的顶面，使得所述隧道介质层和所述电荷俘获层保留在所述半导体衬底的由所述突出的隔离层所定义的有源区上。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：

在包括所述隔离层的所述硬掩模层上形成钝化介质层，

其中所述钝化介质层在除去所述绝缘层和所述硬掩模层以形成突出的隔离层的步骤中被除去。

7.如权利要求5所述的方法，还包括在抛光工艺之后，在包括所述电荷俘获层和所述隔离层的整个表面上顺序地堆叠阻挡绝缘层、金属层和栅电极层。

8.如权利要求7所述的方法，还包括：在形成所述阻挡绝缘层和栅电极层之前去除所述缓冲介质层。

9.如权利要求6所述的方法，其中所述钝化介质层通过低压化学气相沉积或等离子体增强化学气相沉积方法，由厚度为200到4000埃的氮化物层形成。

10.如权利要求5所述的方法，其中所述隔离层的突出高度在200到800埃的范围内。

11.如权利要求5所述的方法，其中所述隧道介质层通过干法热氧化工艺、湿法热氧化工艺或自由基氧化工艺形成。

12.如权利要求5所述的方法，其中所述电荷俘获层的高度低于所述隔离层的顶面的高度。

13.如权利要求5所述的方法，其中所述电荷俘获层通过低压化学气相沉积或等离子体增强化学气相沉积方法，形成为厚度为40到200埃。

14.如权利要求5所述的方法，其中所述缓冲介质层由厚度为500到4000埃的高密度等离子体氧化物层、旋涂玻璃、未掺杂硅酸盐玻璃、磷硅酸盐玻璃或硼磷硅酸盐玻璃形成。