专利名称：一种sonos结构中氮化硅的生长工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种氮化硅生长工艺，尤其是一种SONOS结构中氮化硅的生长工艺。
背景技术：
随着微电子技术的发展，存储器已得到广泛的使用。随着存储量的不断加大，存储器的结构在不断地更新。目前大容量的存储器采用SONOS结构，即Si-SiO2-氮化硅-SiO2-Si 结构，其特点是中间层的氮化硅层作为主要存储介质，电子存储在氮化硅层中。SONOS结构存储器的优点是存储速度与容量要大于传统的浮栅ONO (氧化层-氮化硅层-氧化层)结构。对于SONOS结构的制作，各层的生长方式及厚度都会直接影响并决定存储器的性能，如何优化及选择各层的工艺条件，是制作SONOS存储器的关键。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种SONOS结构中氮化硅的生长工艺，其工艺步骤简单方便，能与MOS工艺流程兼容，可靠性好。按照本发明提供的技术方案，一种SONOS结构中氮化硅的生长工艺，所述氮化硅的生长工艺包括如下步骤
a、提供需要生长氮化硅层的圆片，并将所述圆片放入LPCVD炉管内；
b、向LPCVD炉管内通入反应气体SiCl2H2与NH3,以在圆片上生长初始膜层；反应气体 SiCl2H2与NH3体积比为1:1，LPCVD炉管内的温度为730°C 790°C，
c、向LPCVD炉管内通入反应气体SiCl2H2，并以流量线性递增方式向LPCVD炉管内通入 NH3，使LPCVD炉管内反应气体SiCl2H2与NH3体积比为1 :10，圆片的初始膜层上生长中间膜层；
d、保持LPCVD炉管内反应气体SiCl2H2与NH3体积比为1:10，在上述圆片的中间膜层上生长顶层膜层；
e、向LPCVD炉管内继续通入NH3气体，并停止向通入SiCl2H2，使LPCVD炉管内的SiCl^2 充分反应，得到圆片上所需的氮化硅层。所述氮化硅层的厚度为l(T20nm。所述步骤b中，向LPCVD炉管内通入NH3的流量为l(T30SCCm。所述圆片的材料包括硅。本发明的优点采用业界常用的LPCVD设备就可以完成氮化硅层生长；采用常用器件制作中的工艺流程，完全和MOS工艺流程兼容；工艺简单，一旦DCS和NH3的流量设定， 生长时间设定，生长氮化硅层稳定可控，可用于制备SONOS结构的氮化硅层。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。用于存储器制造中采用SONOS结构的中间氮化硅层生长的一种工艺，通过如下工艺步骤实现
a、提供需要生长氮化硅层的圆片，并将所述圆片放入LPCVD(低压化学气相淀积)炉管内；圆片的材料包括硅；
在LPCVD内反应气体为DCS (SiCl2H2)和NH3，工艺生长温度为760+/-30°C ；
b、初始气氛的建立在LPCVD炉管内以线性递增的方式在短时间(1分钟以内)通入一定量的NH3并稳定，再以线性递增的方式在短时间(1分钟以内)通入一定量的DCS，通过流量的预先设定，使两种反应气体的体积比例达到1:1 ；之所以先通入NH3，是为了使NH3过量， 让DCS充分反应以免生成其它反应物；具体地，通入NH3的流量为l(T30sCCm，sccm是指一个大气压下流过单位面积的气体体积(毫升/平方厘米)；根据通入的NH3气体流量与时间， 能够得到相应DCS气体的流量及时间；在DCS和NH3体积比为1 1的比例下，在广3分钟时间内生长初始膜层；LPCVD炉管内的温度为730°C ^790°C ；
c、中间膜层生长保持DCS的流量不变，以DCS=NH3 = 1:10的比例设定NH3的流量，在一定的时间内(3 10分钟)以线性递增的方式向LPCVD炉管内通入NH3，从而在上述初始膜层上生长中间膜层；在此过程中，反应气体DCS与NH3间的体积比例从1:1到1:10线性递增；
d、顶层膜层生长保持上述通入LPCVD炉管内DCS气体与NH3气体流量，即保持DCS NH3 = 1:10体积比例下，在一定时间内(广3分钟)在中间膜层上生长顶层膜层；
e、生长结束阶段保持上述通入LPCVD炉管内气体NH3流量不变，关闭DCS(即停止向 LPCVD炉管内通入DCS气体)，短时间等待(2分钟以内)，让LPCVD炉管内剩余DCS充分反应， 最终关闭NH3 ；从而在圆片上得到氮化硅层，所述得到的氮化硅层厚度为l(T20nm。 本发明工艺步骤简单，所有步骤都采用常规设备和工艺，操作简单。一旦DCS和NH3 的流量设定，生长时间设定，生长氮化硅层稳定可控，可用于制备SONOS结构的氮化硅层。
权利要求
1.一种SONOS结构中氮化硅的生长工艺，其特征是，所述氮化硅的生长工艺包括如下步骤(a)、提供需要生长氮化硅层的圆片，并将所述圆片放入LPCVD炉管内；(b)、向LPCVD炉管内通入反应气体SiCl2H2与NH3，以在圆片上生长初始膜层；反应气体 SiCl2H2与NH3体积比为1:1，LPCVD炉管内的温度为730°C 790°C，(c)、向LPCVD炉管内通入反应气体SiCl2H2，并以流量线性递增方式向LPCVD炉管内通入NH3，使LPCVD炉管内反应气体SiCl2H2与NH3体积比为1 :10，圆片的初始膜层上生长中间膜层；(d)、保持LPCVD炉管内反应气体SiCl2H2与NH3体积比为1:10，在上述圆片的中间膜层上生长顶层膜层；(e)、向LPCVD炉管内继续通入NH3气体，并停止向通入SiCl2H2，使LPCVD炉管内的 SiCl2H2充分反应，得到圆片上所需的氮化硅层。
2.根据权利要求1所述的SONOS结构中氮化硅的生长工艺，其特征是所述氮化硅层的厚度为l(T20nm。
3.根据权利要求1所述的SONOS结构中氮化硅的生长工艺，其特征是所述步骤(b) 中，向LPCVD炉管内通入NH3的流量为l(T30sccm。
4.根据权利要求1所述的SONOS结构中氮化硅的生长工艺，其特征是所述圆片的材料包括硅。
全文摘要
本发明涉及一种SONOS结构中氮化硅的生长工艺，其包括如下步骤a、提供圆片，并放入LPCVD炉管内；b、向LPCVD炉管内通入反应气体SiCl2H2与NH3，以在圆片上生长初始膜层；c、向LPCVD炉管内通入反应气体SiCl2H2及NH3，使LPCVD炉管内反应气体SiCl2H2与NH3体积比为110，圆片的初始膜层上生长中间膜层；d、保持LPCVD炉管内反应气体SiCl2H2与NH3体积比为110，在上述圆片的中间膜层上生长顶层膜层；e、向LPCVD炉管内继续通入NH3气体，并停止向通入SiCl2H2，使LPCVD炉管内的SiCl2H2充分反应，得到圆片上所需的氮化硅层。本发明采用常用器件制作中的工艺流程，完全和MOS工艺流程兼容；工艺简单，一旦DCS和NH3的流量设定，生长时间设定，生长氮化硅层稳定可控，可用于制备SONOS结构的氮化硅层。
文档编号C23C16/34GK102260860SQ201110217318
公开日2011年11月30日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者吴晓鸫, 洪根深, 郑若成, 郭良权 申请人:无锡中微晶园电子有限公司