专利名称：一种可改善闪存性能的第一金属间介质及其制作方法
技术领域：
本发明涉及闪存制造工艺，尤其涉及一种可改善闪存性能的第一金'属间介 质及其制作方法。
背景技术：
数据保持性能是影响闪存可靠性的重要因素，现通常对闪存器件进行高温
烘焙(High Temperature Bake; HTB),然后测量烘焙后的阈值电压(Vt)漂 移值，再依据Vt漂移值来判断数据保持性能，Vt漂移值越大，闪存的数据保 持性能越差。有些闪存产品在经过24小时的的烘焙后，其Vt漂移值已达0. 5 伏，在经过168小时的烘焙后，Vt漂移值甚至达到1伏，该些较大的Vt漂移值 会造成闪存无法可靠的保持数据"1",故较大的Vt漂移值是造成闪存'烘焙后 测试(CP2测试)成品率损失(yield loss)專交大的主要原因。
对上述Vt漂移值过大的闪存进行分析，发现两种原因造成该Vt漂移值过 大，第一种原因为第一金属间介质采用掺杂氟的硅玻璃(Fluorinated Silicate Glass; FSG)作为其重要组成部分，其中的氟离子会在金属前介质中感应出正 离子，如此浮栅中的电子就易泄露从而导致Vt漂移值增大，第二种原因为第一 层金属(通常为铜)易穿过绝缘介质层或第一金属间介质而进入金属前介质中， 导致浮栅中的电子泄露进而导致Vt漂移值增大。上述两种造成Vt漂移值过大 的原因均与采用FSG作为第 一金属间介质的重要组成部分有关。
因此，如何提供一种可改善闪存性能的第 一金属间介质以有效的改善闪存 的数据保持性能，已成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可改善闪存性能的第一金属间介质及其制作方 法，通过所述第一金属间介质及其制作方法可大大改善闪存的数据保持性能。
本发明的目的是这样实现的 一种可改善闪存性能的第一金属间介质，其 制作在已制成金属前介质和金属插塞的闪存上，该第 一金属间介质从下至上依 次包括一氮化硅层、 一未掺杂的硅玻璃层和一氮氧化硅层。
在上述的可改善闪存性能的第 一金属间介质中，该氮化硅层的厚度范围为 400至600埃。
在上述的可改善闪存性能的第 一金属间介质中，该未掺杂的硅玻璃层的厚 度范围为2500至3000埃。
在上述的可改善闪存性能的第 一金属间介质中，.该氮氧化硅层的厚.度范围 为200至500埃。
本发明还提供 一种上述的可改善闪存性能的第 一金属间介质的制作方法， 其包括以下步骤(1 )在该金属前介质上制作氮化硅层；(2 )在该氮化硅层 上制作未掺杂的硅玻璃层；(3 )在该未掺杂的硅玻璃层上制作氮氧化硅层。
在上述的可改善闪存性能的第一金属间介质的制作方法中，在步骤(1 ) 中，通过等离子体增强化学气相沉积制作氮化硅层。
在上述的可改善闪存性能的第一金属间介质的制作方法中，在步骤(2 ) 中，通过等离子体化学气相沉积制作未掺杂的硅玻璃层。
在上述的可改善闪存性能的第一金属间介质的制作方法中，在步骤(3 ) 中，通过常压化学气相沉积法制作氮氧化硅层。
与现有技术中采用掺杂氟的硅玻璃作为第 一金属间介质的重要组成部分而 导致闪存数据保持性能不佳相比，本发明的可改善闪存性能的第 一金属间介质 及其制作方法中采用了未掺杂的硅玻璃作为第 一金属间介质的重要组成部分， 避免了氟离子所造成的浮栅漏电流较大的问题，另外可增强绝缘性能，减小铜 离子穿过其进入金属前介质中而使浮栅漏电流增大的概率，如此可大大改善闪 存的数据保持性能。
本发明的可改善闪存性能的第 一金属间介质及其制作方法由以下的实施例 及附图给出。
图1为本发明的可改善闪存性能的第一金属间介质的结构示意图2为本发明的可改善闪存性能的第一金属间介质的制作方法的流程图。
具体实施例方式
以下将对本发明的可改善闪存性能的第 一金属间介质作进一 步的详细描述。
参见图1，本发明的可改善闪存性能的第一金属间介质1,其制作在已制成 金属前介质2和金属插塞3的闪存4上，其中，所述闪存4制作在衬底5上的 导电阱(未图示)中，所述闪存4包括浮栅40、控制栅41、源极42、漏极43 和栅极侧墙44,所述浮栅40与所述衬底5间具有隧道氧化层400,所述控制栅 41与所述浮栅40间具有层间绝缘层410,其中，浮栅40和控制栅41均为多晶 硅，层间绝缘层410从下至上依次包括第一氧化硅层、氮化硅层和第二氧化硅 层(未图示)。
所述第一金属间介质l从下至上依次包括氮化硅层10、未掺杂的硅玻璃层 11和氮氧化硅层12，其中，所述氮化硅层10的厚度范围为400至600埃，所 述未掺杂的硅玻璃层11的厚度范围为2500至3000埃，所述氮氧化硅层12的 厚度范围为200至500埃。
在本实施例中，所述氮化硅层10的厚度为400埃，所述未掺杂的硅玻璃层 11的厚度为2700埃，所述氮氧化硅层12的厚度为200埃。
参见图2,结合参见图1 ，本发明的可改善闪存性能的第一金属间介质1的 制作方法，首先进行步骤S20,在所述金属前介质2上制作氮化硅层10。在本 实施例中，通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)制作氮化硅层IO。
接着继续步骤S21，在所述氮化硅层IO上制作未掺杂的硅玻璃层11。在本 实施例中，通过等离子体化学气相沉积(PCVD)制作未掺杂的硅玻璃层11。
接着继续步骤S22,在所述未掺杂的硅玻璃层11上制作氮氧化硅层12。在 本实施例中，通过常压化学气相沉积法(APCVD)制作氮氧化硅层12。
采用本发明的可改善闪存性能的第 一金属间介质的闪存可将阈值电压漂移 值由现有技术的大于100毫伏降至20毫伏，可将闪存烘焙后的成品率损失由现 有技术中的大于20%降至2%,相应的闪存的数据保持能力得到大大提高。
综上所述，本发明的可改善闪存性能的第 一金属间介质及其制作方法中将
未掺杂的硅玻璃作为第一金属间介质的重要组成部分，避免了氟离子所造成的 浮栅漏电流较大的问题，另外可增强绝缘性能，减小铜离子穿过其进入金属前 介质中而使浮栅漏电流增大的概率，如此可大大改善闪存的数据保持性能。
权利要求
1、一种可改善闪存性能的第一金属间介质，其制作在已制成金属前介质和金属插塞的闪存上，其特征在于，该第一金属间介质从下至上依次包括一氮化硅层、一未掺杂的硅玻璃层和一氮氧化硅层。
2、 如权利要求1所述的可改善闪存性能的第一金属间介质，其特征在于， 该氮化硅层的厚度范围为400至600埃。
3、 如权利要求l所述的可改善闪存性能的第一金属间介质，其特征在于， 该未掺杂的硅玻璃层的厚度范围为2500至3000埃。
4、 如权利要求1所述的可改善闪存性能的第一金属间介质，其特征在于， 该氮氧化硅层的厚度范围为200至500埃。
5、 一种权利要求1所述的可改善闪存性能的第一金属间介质的制作方法， 其包括步骤(1)在该金属前介质上制作氮化硅层；其特征在于，该方法还包括 以下步骤(2 )在该氮化硅层上制作未掺杂的硅玻璃层；(3 )在该未掺杂的 硅玻璃层上制作氮氧化硅层。
6 、如权利要求5所述的可改善闪存性能的第一金属间介质的制作方法， 其特征在于，在步骤(1 )中，通过等离子体增强化学气相沉积制作氮化硅层。
7 、如权利要求5所述的可改善闪存性能的第一金属间介质的制作方法， 其特征在于，在步骤(2 )中，通过等离子体化学气相沉积制作未掺杂的硅玻 璃层。
8 、如权利要求5所述的可改善闪存性能的第一金属间介质的制作方法， 其特征在于，在步骤(3 )中，通过常压化学气相沉积法制作氮氧化硅层。
全文摘要
本发明提供了一种可改善闪存性能的第一金属间介质及其制作方法。现有技术中采用掺杂氟的硅玻璃作为第一金属间介质的重要组成部分，致使闪存数据保持性能较差。本发明的可改善闪存性能的第一金属间介质，其制作在已制成金属前介质和金属插塞的闪存上，其从下至上依次包括一氮化硅层、一未掺杂的硅玻璃层和一氮氧化硅层，本发明的制作方法依次制作该氮化硅层、该未掺杂的硅玻璃层和该氮氧化硅层。采用本发明的可改善闪存性能的第一金属间介质及其制作方法可大大提高闪存的数据保持性能。
文档编号H01L23/532GK101383338SQ20071004571
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者弓 张, 陈玉文 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司