制造具有电荷捕获层之非挥发性记忆体元件的方法

摘要

一种制造一具有一电荷捕获层之非挥发性记忆体元件的方法包括：形成一穿隧层、一电荷捕获层、一阻挡层及一控制闸极电极层于一基板上方；形成一罩幕层图案于该控制闸极电极层上；使用该罩幕层图案做为一蚀刻罩幕来实施一蚀刻制程，以移除该控制闸极电极层之暴露部分，其中实施该蚀刻制程成为过度蚀刻，以移除该电荷捕获层有一特定厚度；形成一用以阻挡电荷移动之绝缘层于该控制闸极电极层及该罩幕层图案上；在该绝缘层上实施非等向性蚀刻，以形成一绝缘层图案于该控制闸极电极层之侧壁及该阻挡层之部分上侧壁上；以及在该非等向性蚀刻所暴露之阻挡层上实施一蚀刻制程，其中实施该蚀刻制程成为过度蚀刻，以移除该电荷捕获层有一特定厚度。

主权项

一种制造一具有一电荷捕获层之非挥发性记忆体元件的方法，包括：形成一穿隧层、一电荷捕获层、一阻挡层及一控制闸极电极层于一基板上方；使用一罩幕层图案做为一蚀刻罩幕来实施一第一蚀刻制程，以移除该罩幕层图案所暴露之控制闸极电极层及亦移除该阻挡层有一特定厚度；形成一绝缘层于该第一蚀刻制程所暴露之控制闸极电极层的侧壁及阻挡层的侧壁上；以及使用该罩幕层图案及该绝缘层做为一蚀刻罩幕来实施一第二蚀刻制程，以移除该阻挡层之暴露部分。如申请专利范围第1项之方法，其中该电荷捕获层包括一氮化层、一化学计量氮化层及一富矽氮化层中之至少一者。如申请专利范围第2项之方法，其中该电荷捕获层包括一富矽氮化层，在该矽富矽氮化层中之矽(Si)对氮(N)之比率系在0.85：1至10：1间。如申请专利范围第1项之方法，其中该阻挡层包括一氧化层、一氧化铝(Al2O3)层、一氧化铪(HfO2)层、一氧化铪铝(HfAlO)层或一氧化锆(ZrO2)层。如申请专利范围第1项之方法，其中该第一蚀刻制程所移除之阻挡层的特定厚度是在该阻挡层之总厚度的20%至50%间。如申请专利范围第1项之方法，包括：实施该第一蚀刻制程，以便该控制闸极电极层及该阻挡层之暴露侧壁与该基板之表面间的倾角小于90°。如申请专利范围第1项之方法，包括藉由下列方法形成该绝缘层，该方法包括：形成一绝缘层于该第一蚀刻制程所形成之结果结构的全部表面上方：以及在该绝缘层上方实施非等向性蚀刻，以便该绝缘层保留于该控制闸极电极层及该阻挡层之暴露侧壁上。如申请专利范围第1项之方法，其中该绝缘层包括一氮化层、一由一原子层沉积法或一低压化学气相沉积法所形成之氧化层、一由一电浆增强型化学气相沉积法所形成之氧化层、一氮氧化层或一高k介电层。如申请专利范围第1项之方法，包括形成该绝缘层具有20@sIMGCHAR!d10040.TIF@eIMG!至100@sIMGCHAR!d10041.TIF@eIMG!之厚度。如申请专利范围第1项之方法，包括实施该第二蚀刻制程成为过度蚀刻，以移除该电荷捕获层之总厚度的至少50%。如申请专利范围第10项之方法，进一步包括在对该阻挡层之过度蚀刻所暴露之阻挡层的侧壁及电荷捕获层之暴露部分的侧壁上实施一用以修复蚀刻损害之制程。如申请专利范围第11项之方法，其中该用以修复蚀刻损害之制程包括氨(NH3)处理、氮(N2)处理、氧(O2)处理或选择性氧化处理。如申请专利范围第12项之方法，其中该用以修复蚀刻损害之制程包括氨(NH3)处理，以及进一步包括在实施该氨(NH3)处理后，在一炉中实施快速热处理或热处理，以移除氢。一种制造一具有一电荷捕获层之非挥发性记忆体元件的方法，该方法包括：形成一穿隧层、一电荷捕获层、一阻挡层及一控制闸极电极层于一基板上方；使用一罩幕层图案做为一蚀刻罩幕来实施一第一蚀刻制程，以移除该罩幕层图案所暴露之控制闸极电极层及亦移除该阻挡层有一特定厚度；形成一绝缘层于该第一蚀刻制程所暴露之控制闸极电极层的侧壁及阻挡层的侧壁上；使用该罩幕层图案及该绝缘层做为一蚀刻罩幕来实施一第二蚀刻制程，以移除该阻挡层之暴露部分，其中实施该第二蚀刻制程成为过度蚀刻，以移除该电荷捕获层有一特定厚度；以及实施一用以修复蚀刻损害之制程，以在该第二蚀刻制程所暴露之阻挡层的侧壁及电荷捕获层的暴露部分之侧壁上形成一蚀刻损害修复层。如申请专利范围第14项之方法，其中该形成一绝缘层之步骤包括：形成一用以构成一阻挡层之绝缘层于该第一蚀刻制程所形成之结果结构的全部表面上方；以及在该绝缘层上方实施非等向性蚀刻，以便该绝缘层保留于该控制闸极电极层之暴露侧壁及该阻挡层之暴露侧壁上。如申请专利范围第14项之方法，其中该绝缘层包括一氮化层、一由一原子层沉积法或一低压化学气相沉积法所形成之氧化层、一由一电浆增强型化学气相沉积法所形成之氧化层、一氮氧化层或一高k介电层。如申请专利范围第14项之方法，包括形成该绝缘层具有20@sIMGCHAR!d10042.TIF@eIMG!至100@sIMGCHAR!d10043.TIF@eIMG!之厚度。如申请专利范围第14项之方法，包括实施该第二蚀刻制程，以移除该电荷捕获层之总厚度的至少50%。如申请专利范围第14项之方法，其中该用以修复蚀刻损害之制程包括氨(NH3)处理、氮(N2)处理、氧(O2)处理或选择性氧化处理。如申请专利范围第19项之方法，其中该用以修复蚀刻损害之制程包括氨(NH3)处理，以及进一步包括在实施该氨(NH3)处理后，在一炉中实施快速热处理或热处理，以移除氢。一种制造一具有一电荷捕获层之非挥发性记忆体元件的方法，该方法包括：形成一穿隧层、一电荷捕获层、一阻挡层及一控制闸极电极层于一基板上方；使用一罩幕层图案做为一蚀刻罩幕来实施一第一蚀刻制程，以移除该控制闸极电极层及该阻挡层之暴露部分及亦移除该电荷捕获层有一特定厚度；以及形成一绝缘层于该第一蚀刻制程所暴露之控制闸极电极层的侧壁、阻挡层的侧壁及电荷捕获层之侧壁上。如申请专利范围第21项之方法，进一步包括在该绝缘层所暴露之该电荷捕获层的暴露部分上实施一用以修复蚀刻损害之制程。如申请专利范围第22项之方法，其中该用以修复蚀刻损害之制程包括氨(NH3)处理、氮(N2)处理、氧(O2)处理或选择性氧化处理。如申请专利范围第23项之方法，其中该用以修复蚀刻损害之制程包括氨(NH3)处理，以及进一步包括在实施该氨(NH3)处理后，在一炉中实施快速热处理或热处理，以移除氢。一种制造一具有一电荷捕获层之非挥发性记忆体元件的方法，该方法包括：形成一穿隧层、一电荷捕获层、一阻挡层及一控制闸极电极层于一基板上方；使用一罩幕层图案做为一蚀刻罩幕来实施一第一蚀刻制程，以移除该控制闸极电极层、该阻挡层及该电荷捕获层之暴露部分及亦移除该穿隧层有一特定厚度；以及形成一绝缘层于该第一蚀刻制程所暴露之控制闸极电极层的侧壁、阻挡层的侧壁、电荷捕获层的侧壁及穿隧层的侧壁上。