存储器结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种存储器结构及其制造方法。存储器结构包括基底、第一介电层、第二介电层、电荷存储层、氧化物层与导体层。第一介电层设置在基底上。第二介电层设置在第一介电层上。电荷存储层设置在第一介电层与第二介电层之间。氧化物层位于电荷存储层的两末端，且设置在第一介电层与第二介电层之间。导体层设置在第二介电层上。上述存储器结构可有效地防止电荷流失，进而可提升存储器元件的数据保存能力与可靠度。与可靠度。与可靠度。

【技术实现步骤摘要】
存储器结构及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种半导体结构及其制造方法，且特别是涉及一种存储器结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]用于存储数据的存储器元件可分为挥发性(volatile)存储器与非挥发性(non
‑
volatile)存储器。由于非挥发性存储器可进行多次数据的存入、读取与抹除等操作，且具有当电源供应中断时，所存储的数据不会消失、数据存取时间短以及低消耗功率等优点，所以已成为个人电脑和电子设备所广泛采用的一种存储器。然而，当存储在非挥发性存储器中的电荷流失时，会导致存储器元件的数据保存能力与可靠度降低。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种存储器结构及其制造方法，其可有效地防止电荷流失，进而可提升存储器元件的数据保存能力与可靠度。
[0004]本专利技术提出一种存储器结构，包括基底、第一介电层、第二介电层、电荷存储层、氧化物层与导体层。第一介电层设置在基底上。第二介电层设置在第一介电层上。电荷存储层设置在第一介电层与第二介电层之间。氧化物层位于电荷存储层的两末端，且设置在第一介电层与第二介电层之间。导体层设置在第二介电层上。
[0005]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构中，氧化物层可连接在第二介电层的底面与第一介电层的顶面之间。
[0006]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构中，第一介电层、第二介电层与氧化物层可围绕电荷存储层。
[0007]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构中，导体层可覆盖氧化物层的侧壁。
[0008]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构中，第一介电层的材料例如是氧化物。第二介电层的材料例如是氧化物。电荷存储层的材料例如是氮化物。
[0009]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构中，更可包括隔离结构。隔离结构位于基底中。
[0010]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构中，氧化物层可位于隔离结构上方。
[0011]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构中，部分第一介电层、部分电荷存储层与部分第二介电层可位于隔离结构上方。
[0012]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构中，隔离结构的上表面可具有凹陷。凹陷可邻近于基底。
[0013]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构中，隔离结构的上表面可为平坦面。
[0014]本专利技术提出一种存储器结构的制造方法，包括以下步骤。提供基底。在基底上形成第一介电材料层。在第一介电材料层上形成电荷存储材料层。在电荷存储材料层上形成第二介电材料层。对第二介电材料层、电荷存储材料层与第一介电材料层进行图案化制作工艺，而形成第二图案化介电材料层、图案化电荷存储材料层与第一图案化介电材料层。对图案化电荷存储材料层进行氧化制作工艺，而在图案化电荷存储材料层的末端形成氧化物材料层。在第二图案化介电材料层上形成导体层。使用导体层作为掩模，移除部分第二图案化介电材料层、部分图案化电荷存储材料层、部分氧化物材料层与部分第一图案化介电材料层，而形成第二介电层、电荷存储层、氧化物层与第一介电层，其中氧化物层位于电荷存储层的两末端。
[0015]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构的制造方法中，氧化制作工艺所使用的气体可包括氢气(H2)、一氧化二氮(N2O)、氧气(O2)或臭氧(O3)。
[0016]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构的制造方法中，氧化制作工艺的温度范围例如是800℃至900℃。
[0017]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构的制造方法中，氧化制作工艺的时间范围例如是10秒至60秒。
[0018]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构的制造方法中，氧化制作工艺的压力范围例如是2托(Torr)至8托。
[0019]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构的制造方法中，氧化物材料层的上视形状可为环状。氧化物材料层可围绕图案化电荷存储材料层。
[0020]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构的制造方法中，图案化制作工艺可包括以下步骤。在第二介电材料层上形成图案化光致抗蚀剂层。利用图案化光致抗蚀剂层作为掩模，移除部分第二介电材料层、部分电荷存储材料层与部分第一介电材料层，而形成第二图案化介电材料层、图案化电荷存储材料层与第一图案化介电材料层。
[0021]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构的制造方法中，还可包括以下步骤。移除图案化光致抗蚀剂层。
[0022]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构的制造方法中，可在移除图案化光致抗蚀剂层之前，对图案化电荷存储材料层进行氧化制作工艺。
[0023]依照本专利技术的一实施例所述，在上述存储器结构的制造方法中，可在移除图案化光致抗蚀剂层之后，对图案化电荷存储材料层进行氧化制作工艺。
[0024]基于上述，在本专利技术所提出的存储器结构及其制造方法中，由于氧化物层位于电荷存储层的两末端，因此可通过氧化物层封住电荷存储层的两末端，以防止电荷从电荷存储层的两末端流失，进而可提升存储器元件的数据保存能力与可靠度。此外，在本专利技术所提出的存储器结构的制造方法中，虽然用以形成第一图案化介电材料层、图案化电荷存储材料层与第二图案化介电材料层的蚀刻制作工艺可能会对第一图案化介电材料层的侧壁、图案化电荷存储材料层的侧壁与第二图案化介电材料层的侧壁造成损害，然而通过氧化制作工艺可修补第一图案化介电材料层、图案化电荷存储材料层与第二图案化介电材料层的侧壁损伤(sidewall damage)。
[0025]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。
附图说明
[0026]图1A至图1F为本专利技术一实施例的存储器结构的制造流程上视图；
[0027]图2A至图2F为沿着图1A至图1F中的I
‑
I
’
剖面线的剖视图；
[0028]图3为沿着图1F中的II
‑
II
’
剖面线的剖视图；
[0029]图4为本专利技术另一实施例的存储器结构的剖视图。
[0030]符号说明
[0031]10,20:存储器结构
[0032]100:基底
[0033]102,202:隔离结构
[0034]104,108:介电材料层
[0035]104a,108a:图案化介电材料层
[0036]104b,108b:介电层
[0037]106:电荷存储材料层
[0038]106a:图案化电荷存储材料层
[0039]106b:电荷存储层
[0040]110:图案化光致抗蚀剂层
[0041]112,114:氧化物材料层
[0042]112a,114a:氧化物层
[0043]116,118:导体层
[0044]BS:底面
[0045]D1:方向...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器结构，其特征在于，包括：基底；第一介电层，设置在所述基底上；第二介电层，设置在所述第一介电层上；电荷存储层，设置在所述第一介电层与所述第二介电层之间；氧化物层，位于所述电荷存储层的两末端，且设置在所述第一介电层与所述第二介电层之间；以及导体层，设置在所述第二介电层上。2.如权利要求1所述的存储器结构，其中所述氧化物层连接在所述第二介电层的底面与所述第一介电层的顶面之间。3.如权利要求1所述的存储器结构，其中所述第一介电层、所述第二介电层与所述氧化物层围绕所述电荷存储层。4.如权利要求1所述的存储器结构，其中所述导体层覆盖所述氧化物层的侧壁。5.如权利要求1所述的存储器结构，其中所述第一介电层的材料包括氧化物，所述第二介电层的材料包括氧化物，且所述电荷存储层的材料包括氮化物。6.如权利要求1所述的存储器结构，还包括：隔离结构，位于所述基底中。7.如权利要求6所述的存储器结构，其中所述氧化物层位于所述隔离结构上方。8.如权利要求6所述的存储器结构，其中部分所述第一介电层、部分所述电荷存储层与部分所述第二介电层位于所述隔离结构上方。9.如权利要求6所述的存储器结构，其中所述隔离结构的上表面具有凹陷，且所述凹陷邻近于所述基底。10.如权利要求6所述的存储器结构，其中所述隔离结构的上表面为平坦面。11.一种存储器结构的制造方法，包括：提供基底；在所述基底上形成第一介电材料层；在所述第一介电材料层上形成电荷存储材料层；在所述电荷存储材料层上形成第二介电材料层；对所述第二介电材料层、所述电荷存储材料层与所述第一介电材料层进行图案化制作工艺，而形成第二图案化介电材料层、图案化电荷存储材料层与第一图案化介电材料层；对所述图案化电荷存储材料层进行氧化制作工艺，而在所述图案化电荷存储材料层的末端形成氧化物材...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳宏，叶宇寰，王泉富，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：