[发明专利]非挥发性存储器装置及其制造方法

权利要求书

1.一种非挥发性存储器装置，其特征在于，包括：

一穿隧氧化物层，形成于一基板上；

一浮动栅极，形成于该穿隧氧化物层上，其中该浮动栅极包括：

一第一多晶硅层，包括多个具有第一晶粒尺寸的第一多晶硅晶粒；

一第二多晶硅层，形成于该第一多晶硅层上，包括多个具有第二晶粒尺寸的第二多晶硅晶粒，其中该第二晶粒尺寸大于该第一晶粒尺寸，且其中该第二多晶硅层包括一掺质；以及

一氮掺质，形成于第一多晶硅层中且位于多个该第一多晶硅晶粒之间的缝隙中，其中该氮掺质为N₂⁺离子；

一介电层，形成于该浮动栅极上，其中该介电层包括：

一第一氮化物薄膜，顺应性地形成且覆盖于该浮动栅极上；以及

一氧化物层/氮化物层/氧化物层结构，顺应性地形成于该第一氮化物薄膜上；以及

一控制栅极，形成于该介电层上。

2.如权利要求1所述的非挥发性存储器装置，其特征在于，该介电层更包括一第二氮化物薄膜，顺应性地形成于该氧化物层/氮化物层/氧化物层结构上。

3.如权利要求1所述的非挥发性存储器装置，其特征在于，该第二多晶硅层的厚度大于该第一多晶硅层的厚度。

4.如权利要求1所述的非挥发性存储器装置，其特征在于，该第一晶粒尺寸为1nm-70nm。

5.如权利要求1所述的非挥发性存储器装置，其特征在于，该浮动栅极具有一宽度，且该第一晶粒尺寸对该宽度的比值为0.05-0.95。

6.如权利要求1所述的非挥发性存储器装置，其特征在于，该掺质为磷，且该掺质的浓度为10²⁰atoms/cm³-10²²atoms/cm³。

7.如权利要求2所述的非挥发性存储器装置，其特征在于，该第一氮化物薄膜的厚度为且第二氮化物薄膜的厚度为

8.如权利要求1所述的非挥发性存储器装置，其特征在于，该第一氮化物薄膜的氮浓度为10²¹atoms/cm³-10²³atoms/cm³。

9.如权利要求1所述的非挥发性存储器装置，其特征在于，该氮掺质更形成于该第二多晶硅层中，且该氮掺质的浓度分布在该基板、该第一多晶硅层与该第二多晶硅层中包括一第一波峰、一第二波峰与一第三波峰，该第一波峰位于该第一多晶硅层中，该第二波峰位于该基板中，该第三波峰位于该第二多晶硅层，且该氮掺质在该第三波峰的浓度不大于在该第一波峰与该第二波峰的浓度。

10.如权利要求9所述的非挥发性存储器装置，其特征在于，该氮掺质在该第一波峰的浓度除以该氮掺质在该第三波峰的浓度介于10²至10⁵之间。

11.如权利要求9所述的非挥发性存储器装置，其特征在于，该氮掺质的浓度分布在该第二多晶硅层中更包括一第四波峰，且该氮掺质在该第四波峰的浓度除以该氮掺质在该第三波峰的浓度不大于1。

12.如权利要求1所述的非挥发性存储器装置，其特征在于，更包括将多个该浮动栅极相互隔离的隔离结构，其中该第一氮化物薄膜具有最大深度，其中该最大深度是自位于该第二多晶硅层的顶表面上的该第一氮化物薄膜的底表面至位于该隔离结构上的该第一氮化物薄膜的底表面的垂直距离，且该第一多晶硅层的顶表面至该第二多晶硅层的顶表面的距离为第二深度，且其中该第二深度减去该最大深度的差值为5nm-50nm。