[发明专利]闪存单元的形成方法

权利要求书

1.一种闪存单元的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底上形成隧穿氧化层；

在所述隧穿氧化层上形成纳米晶体硅颗粒；

在所述隧穿氧化层和所述纳米晶体硅颗粒上形成隔离绝缘层；

在所述隔离绝缘层上形成控制栅极；

其中，在所述隧穿氧化层上形成纳米晶体硅颗粒包括：在所述隧穿氧化层上形成无定形硅层；在所述无定形硅层上进行多次籽晶颗粒形成工艺，并在相邻两次籽晶颗粒形成工艺之间进行表面退火处理，以及在进行最后一次籽晶颗粒形成工艺之后进行退火工艺。

2.如权利要求1所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，所述表面退火处理的温度范围为400℃～800℃，进行所述表面退火处理的气体为氮气和氢气中的一种或两种组合，进行所述表面退火处理的时间范围为1min～5min。

3.如权利要求1所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，所述退火工艺的温度范围为400℃～800℃，进行退火工艺的气体为氮气和氢气中的一种或两种组合，进行退火工艺的时间范围为5min～50min。

4.如权利要求1所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，所述籽晶颗粒的材料为晶体硅。

5.如权利要求4所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，形成所述籽晶颗粒的方法为化学气相沉积。

6.如权利要求5所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，进行所述化学气相沉积的温度范围为400℃～800℃。

7.如权利要求6所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，进行所述化学气相沉积的压强范围为0Torr～2Torr，反应气体为硅烷，反应气体的流量范围为0sccm～100sccm。

8.如权利要求1所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，进行所述籽晶颗粒形成工艺的次数为两次至五次。

9.如权利要求1所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，所述纳米晶体硅颗粒的直径范围为5nm～30nm。

10.如权利要求1所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，所述无定形硅层的厚度范围为10nm～100nm。

11.如权利要求1所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，形成所述无定形硅层的方法为化学气相沉积。

12.如权利要求11所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，进行所述化学气相沉积的温度范围为300℃～700℃。

13.如权利要求12所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，进行所述化学气相沉积的压强范围为0Torr～2Torr，反应气体为硅烷，反应气体的流量范围为0slm～2.0slm。

14.如权利要求1所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，在所述半导体衬底上形成隧穿氧化层之前，所述闪存单元的形成方法还包括：在所述半导体衬底内形成源极和漏极；在形成所述控制栅极之后，所述闪存单元的形成方法还包括：在所述控制栅极上形成掩膜层，所述掩膜层位于所述源极和所述漏极之间的半导体衬底上方；以所述掩膜层为掩模，刻蚀所述控制栅极、隔离绝缘层、纳米晶体硅颗粒和隧穿氧化层，直至暴露出所述半导体衬底；去除所述掩膜层。

15.如权利要求1所述的闪存单元的形成方法，其特征在于，所述隧穿氧化层的材料为氧化硅，所述隧穿氧化层的厚度范围为2nm～6nm；所述隔离绝缘层的材料为氧化硅或者氮化硅，所述隔离绝缘层的厚度范围为10nm～50nm；所述控制栅极的材料为多晶硅；所述控制栅极的厚度范围为150nm～250nm。