专利名称：利用应力技术提高sonos结构器件编译速度的方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件工艺，特别是涉及一种利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法。
背景技术：
在制备CMOS半导体器件的工艺过程中存在各种各样的应力，随着器件尺寸的逐步缩小，器件沟道中的应力对器件性能造成的影响越来越大。其中很多应力对器件的性能 是有益的，所以在制备工艺过程中常常会主动引入一些应力来提高器件的性能。表I中列出了不同种类的应力对器件载流子迁移率的影响，由表I中可以看出，在NMOS沟道方向上的拉应力，会使NMOS器件中电子迁移率有很大程度的提高。对于NMOS而言，拉应力使原来六重简并的能级分开为一个较高的四重简并能级和低的二重简并能级，电子进入更低的能谷，使电子的有效质量降低。根据公式U =et/m*(e为电子电量，t为电子弛豫时间，nf为电子有效质量)，由于电子的有效质量降低，使得电子的迁移率增大。图I给出了现有技术中应力记忆技术的方法，CMOS的应力层100是在形成多晶硅栅极和侧墙后淀积形成，再经过高温退火将应力记忆到CMOS器件的沟道中，然后再把应力层100去除，从而提高载流子迁移率。表I
方向 NMOS PMOS
级向张应力压应力
+++ ++++横向张应力张应力
~hI\~
平面夕卜压应力张应力
++++ +随着手持电子产品和外围设备的增长，促进了非易失存储器的发展。浮栅结构(Floating Gate)非易失性存储器件一直在非易失性半导体存储器中占据重要地位，然而对浮栅结构存储进行写入操作或擦除操作需要高电压，随着器件尺寸的减小，过度擦除使反常漏电流现象越来越严重。在这一情况下，20世纪60年代提出来的基于氮化硅存储介质的 SONOS (Si Iicon-Oxide-Nitride-Oxide-Si I icon,娃-氧化物-氮化物-氧化娃-娃)存储器受到半导体存储器制造厂家的广泛关注。S0N0S结构可以和CMOS技术兼容，与传统浮栅结构存储器件对比，S0N0S器件具有以下的优点(I)由于电荷存储层不同，S0N0S器件中氮化硅层的厚度没有太大的限制，S0N0S的栅极叠层仅为浮栅器件的一半；(2)浮栅器件将电荷存储在导体层，其中的任何针孔缺陷都会引起浮栅和沟道之间的短路，造成部分或全部电荷的丢失，而S0N0S器件氮化硅层中的针孔缺陷只会引起局部短路，对存储电荷总量影响可以忽略；⑶S0N0S器件制备工艺相对简单，与CMOS工艺兼容，S0N0S器件的电荷被俘获在氮化物中，不受临近单元的影响。
一般的，在SONOS结构中引入相关应力的方法是基于CMOS器件的应力记忆技术的方法。但在SONOS结构中，由于ONO层的引入，是多晶硅栅极远离器件沟道。如果按照现有的应力记忆技术，在多晶硅栅极和侧墙形成后再制备应力层，应力层会远离沟道，从而造成在退火时应力的转移效果不明显，不能很好的提高载流子迁移率，所以需要研究新的应力转移技术方法来提高载流子迁移率。
发明内容
本发明的目的在于，解决现有的应力记忆技术对SONOS结构器件的应力转移效果不明显的问题，提高了载流子迁移率。为解决上述技术问题，本发明提供一种利用应力技术提高SONOS结构器件编译 速度的方法，所述SONOS结构自下至上依次包括硅半导体衬底、第一氧化层、存储氮化层、第二氧化层和多晶硅栅极，所述方法包括提供具有SON结构的晶片，所述SON结构自下至上依次为硅半导体衬底、第一氧化层和存储氮化层；在具有所述SON结构的晶片上沉积第二氧化层；在所述第二氧化层上沉积应力层；进行退火工艺；去除所述应力层，以露出所述第二氧化层；去除部分所述第二氧化层，以去除覆盖在所述SON结构中之外的第二氧化层，以形成SONO结构；在所述SONO结构上制备多晶硅栅极，以形成SONOS结构器件。可选的，所述硅半导体衬底为P型衬底。可选的，利用化学气相沉积工艺沉积所述应力层。可选的，所述化学气相沉积工艺为热分解化学气相沉积或等离子体加强化学气相沉积方法。可选的，所述应力层的材料为氮化硅、氮氧化硅中的一种或其组合。可选的，所述应力层的应力为0. 7Gpa I. 7Gpa。可选的，所述应力层的厚度为300 A 700人。可选的，所述退火工艺为快速热退火工艺，温度为900°C 1030°C，时间为2秒 6秒。可选的，所述快速热退火温度为1050°C，时间为3秒 5秒。可选的，采用干法刻蚀去除所述应力层。可选的，在去除部分所述第二氧化层的步骤包括在所述第二氧化层表面形成掩模图形，所述掩模图形覆盖所述SON结构上的第二氧化层；以及去除所述掩模图形之外的第二氧化层，形成SONO结构。本发明提供还一种利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，SONOS结构包含娃半导体衬底、第一氧化层、氮化层、第二氧化层和多晶娃栅极，其特征在于，所述方法包括提供具有SON结构的晶片，所述SON结构自下至上依次为硅半导体衬底、第一氧化层和氮化层；在具有所述SON结构的晶片上沉积阻挡氧化层；在所述阻挡氧化层上沉积应力层；进行退火工艺；去除所述应力层和阻挡氧化层，露出所述SON结构，以形成具有应力的SON结构；在所述具有应力的SON结构上制备第二氧化层，以形成SONO结构；在所述SONO结构上制备多晶硅栅极，形成以SONOS结构器件。可选的，所述硅半导体衬底为P型衬底。 可选的，所述阻挡氧化层的材料为氧化硅。
可选的，所述阻挡氧化层的厚度为50 A ~300Ao可选的，利用化学气相沉积工艺沉积所述应力层。可选的，所述化学气相沉积工艺为热分解化学气相沉积或等离子体加强化学气相沉积方法。可选的，所述应力层的材料为氮化硅、 氮氧化硅中的一种或其组合。可选的，所述应力层的应力为0. 7Gpa I. 7Gpa。可选的，所述应力层的厚度为300 A -700A0可选的，所述退火工艺为快速热退火工艺，温度为900°C 1030°C，时间为2秒 6秒。可选的，所述快速热退火温度为1050°C，时间为3秒 5秒。可选的，采用干法刻蚀去除所述应力层和所述阻挡氧化层。可选的，所述干法刻蚀包括进行第一刻蚀，去除所述应力层；进行第二刻蚀，去除所述刻蚀阻挡层。与现有技术相比，本发明提供的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法具有以下优点I、本发明通过在制备SONOS结构过程中形成多晶硅栅极前，在阻挡氧化层或第二氧化层上形成应力层，并进行退火工艺，使存储氮化层、第一氧化层和阻挡氧化层或第二氧化层产生应力，并将该应力传导到器件沟道中转换为沟道中的应力。相比现有技术的在形成多晶硅栅极和侧墙后，再沉积应力层从而产生应力的方法，本发明在形成多晶硅栅极前制备应力层，利用阻挡氧化层或第二氧化层来实现应力的转移，应力层可以更接近沟道，使应力转移的效果更加明显，从而更显著的提高SONOS结构器件中的载流子迁移率，从而提高编译速度。2、现有技术是在多晶硅栅极和侧墙形成后沉积应力层，并在进行退火工艺后，去除应力层，在去除应力层的过程中会对多晶硅栅极造成损伤。本发明在形成多晶硅栅极前，在阻挡氧化层或第二氧化层上形成应力层，进行退火工艺后，去除应力层，并去除全部阻挡氧化层或部分第二氧化层。与现有技术相比，本发明避免了对多晶硅栅极的损伤，并且阻挡氧化层在退火工艺过程时有利于改善界面态。
图I为现有技术中应力记忆技术的示意图；图2为本发明第一实施例的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法的流程图；图3a-图3f为本发明第一实施例的引入应力的工艺步骤的示意图；图4为本发明第二实施例的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法的流程图；图5a-图5f为本发明第二实施例的引入应力的工艺步骤的示意图。
具体实施例方式下面将结合示意图对本发明的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。本发明的核心思想在于，通过提供一种利用应力技术提高SONOS结构器件编译速 度的方法，该方法在制备SONOS结构中形成多晶硅栅极前，在SON结构上沉积阻挡氧化层或第二氧化层，在阻挡氧化层或第二氧化层上形成应力层，并进行退火工艺，使存储氮化层、第一氧化层和阻挡氧化层或第二氧化层产生应力，并将该应力传导到器件沟道中转换为沟道中的应力，以提高载流子的迁移速度。以下结合核心思想，详细说明本发明所述利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法。第一实施例请参考图2和图3a-图3f，其中，图2为本发明第一实施例的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法的流程图，图3a-图3f为本发明第一实施例的引入应力的工艺步骤的示意图。首先参考图2，该利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法包括如下步骤步骤S 11，提供具有SON结构的晶片，所述SON结构自下至上依次为硅半导体衬底、第一氧化层和存储氮化层；步骤S12，在具有所述SON结构的晶片上沉积第二氧化层；步骤S13，在所述第二氧化层上沉积应力层；步骤S14，进行退火工艺；步骤S15，去除所述应力层，以露出所述第二氧化层；步骤S16，去除部分所述第二氧化层，以去除覆盖在所述SON结构中之外的第二氧化层，以形成SONO结构；步骤S17，在所述SONO结构上制备多晶硅栅极，以形成SONOS结构器件。在本实施例中，所述硅半导体衬底为P型衬底。当硅半导体衬底为P型衬底时，应力层应沉积具有拉应力的应力层，以提高沟道中的电子迁移率；当硅半导体衬底为N型衬底时，应力层应沉积具有压应力的应力层，以提高沟道中的空穴迁移率。以下结合图3a_图3f，其为本发明第一实施例的引入应力的工艺步骤的示意图，详细说明本实施例中利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法。如图3a所示，首先进行步骤Sll，提供具有SON结构的晶片，所述SON结构自下至上依次为P型衬底201、第一氧化层202和存储氮化层203，其中，第一氧化层202用于提高电荷的保持能力，存储氮化层203用来存储电荷。然后进行步骤S12，在具有所述SON结构的晶片上沉积第二氧化层204，如图3b所示，沉积第二氧化层204的过程采用本领域技术人员常用的化学气相沉积法方法。接着进行步骤S13，在第二氧化层204上采用热分解化学气相沉积工艺沉积一层具有拉应力的氮化硅应力层205，如图3c所示，其中，氮化硅应力层205的应力为lGpa，厚度为400A,沉积氮化硅应力层205的过程采用本领域技术人员常用的热分解化学气相沉积方法。在较佳的实施例中，所述应力层的材料较佳的为氮化硅(Si3N4)或氮氧化硅(Si3OxNy)或它们两者的混合物。利用化学气相沉积工艺沉积应力层，所述化学气相沉积工艺为热分解化学气相沉积或等离子体加强化学气相沉积方法。根据特定的工艺参数例如等离子的功率和气体流速，使应力层的材料以高应力的方式进行沉积，以提供拉应力或压应力。这些工艺方法为本领域技术人员的常用方法，例如利用等离子体加强化学气相沉积工艺，应力水平主要通过等离子的功率进行控制，并 且，通常会产生压应力。采用热分解化学气相沉积工艺时，氮化硅应力层205在600°C以上的温度下进行沉积，并通常产生拉应力。所述氮化硅应力层205的应力较佳的为0. 7Gpa I. 7Gpa，厚度较佳的为300人 700A,例如应力为lGpa、l. 2Gpa、l. 5Gpa，厚度为350 A、400A、450 A、500 A, 550 A、600 A、650 A。再然后进行步骤S14，进行快速热退火工艺，温度为1050°C，时间为4秒，使存储氮化层203、第一氧化层202和第二氧化层204产生应力，并传导到器件沟道中转换为n沟道器件的沟道中的应力。在较佳的实施例中，退火工艺为快速热退火工艺，温度为900°C 1030°C，时间为2秒 6秒。其中优选的温度为1050°C，优选的时间为4秒。随后进行步骤S15，采用等离子体干法刻蚀去除所述氮化硅应力层205，刻蚀停止在第二氧化层204上，露出所述第二氧化层204，如图3d所示，其中，第二氧化层204在刻蚀过程中起到阻挡氧化层的作用。因为干法刻蚀具有良好的选择比，所以采用干法刻蚀去除所述氮化硅应力层205，在较佳的实施例中，采用等离子体刻蚀氮化硅应力层205，在刻蚀氮化硅应力层205时，所述第二氧化层204起到阻挡氧化层的作用，刻蚀停止在第二氧化层204上。刻蚀的方向性可以通过控制偏压功率来实现，采用的刻蚀气体包括氩气(Ar)和含氟气体，其中含氟气体包括四氟甲烷(CF4)、六氟乙烷(C2F6)和三氟甲烷(CHF3)等。再接着进行步骤S16，在重新露出的第二氧化层204表面形成掩模图形，其中，掩模图形覆盖所述SON结构中器件结构上的第二氧化层204，并露出其它部位的第二氧化层204，经过光刻、干刻工艺，去除掉掩模图形之外的第二氧化层204，形成SONO结构，SONO结构参见图如图3e。所述去除部分所述第二氧化层204过程为在所述第二氧化层204表面形成掩模图形，所述掩模图形覆盖所述晶片中SON结构上的第二氧化层204，并露出SON结构以外的第二氧化层204 ;经过光刻、干刻工艺，去除掉掩模图形之外的第二氧化层204，形成SONO结构。最后进行步骤S17，在所述SONO结构上，制备多晶硅栅极206和氮化硅侧墙207，形成SONOS结构器件，见图3f。第二实施例请参考图4和图5a-图5f，其中，图4为本发明第二实施例的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法的流程图，图5a-图5f为本发明第二实施例的引入应力的工艺步骤的示意图。首先参考图4，该利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法包括如下步骤步骤S21，提供具有SON结构的晶片，所述SON结构自下至上依次为硅半导体衬底、
第一氧化层和氮化层；步骤S22，在具有所述SON结构的晶片上沉积阻挡氧化层；
步骤S23，在所述阻挡氧化层上沉积应力层；步骤S24，进行退火工艺；步骤S25，去除所述应力层和阻挡氧化层，露出所述SON结构，以形成具有应力的SON结构；步骤S26，在所述具有应力的SON结构上制备第二氧化层，以形成SONO结构；步骤S27，在所述SONO结构上制备多晶硅栅极，形成以SONOS结构器件。在第一实施例的基础上，本实施例在SON结构上先沉积阻挡氧化层，再沉积应力层，经过退火工艺，将应力转移到沟道中，并在去除应力层和阻挡氧化层后，制备第二氧化层。在第一实施例中，第二氧化层在去除应力层的刻蚀过程中起到阻挡氧化层的作用，而在本发明第二实施例中，通过制备专门的阻挡氧化层，避免了第二氧化层在退火和去除应力层的过程中的损伤，同样可以实现本发明的目的。在本实施例中，所述硅半导体衬底为P型衬底。当硅半导体衬底为P型衬底时，应力层应沉积具有拉应力的应力层，以提高沟道中的电子迁移率；当硅半导体衬底为N型衬底时，应力层应沉积具有压应力的应力层，以提高沟道中的空穴迁移率。以下结合图5a_图5f，其为本发明第二实施例的引入应力的工艺步骤的示意图，详细说明本实施例中利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法。首先进行步骤S21，提供具有SON结构的晶片，所述SON结构自下至上依次为P型衬底201、第一氧化层202和存储氮化层203，如图5a所示，其中，第一氧化层202提高电荷的保持能力，存储氮化层203用来存储电荷。然后进行步骤S22，在具有所述SON结构的晶片上沉积阻挡氧化层208，如图5b所示，沉积阻挡氧化层208采用热分解化学气相沉积方法，以TEOS和O3为原料。所述阻挡氧化层208的材料为氧化硅，在较佳的实施例中，氧化硅的沉积方法采用热分解化学气相沉积方法以TEOS和O3为原料，反应腔室压力为IOOToor 700Toor，温度为400 0C 480°C。形成的阻挡氧化层208的厚度为50 A 400 A.,例如厚度为80 A、100 A、120 A、150 A、200 A、250 人、300A,接着进行步骤S23，在阻挡氧化层208上采用热分解化学气相沉积工艺沉积一层具有拉应力的氮化硅应力层205，如图5c所示，其中，氮化硅应力层205的应力为lGpa，厚度为400人,沉积氮化硅应力层205的过程采用本领域技术人员的常用方法。所述应力层的材料最好为氮化硅(Si3N4)或氮氧化硅(Si3OxNy)或它们两者的混合物。利用化学气相沉积工艺沉积应力层，所述化学气相沉积工艺为热分解化学气相沉积或等离子体加强化学气相沉积方法，根据特定的工艺参数例如等离子的功率和气体流速，使这些材料以高应力的方式进行沉积，以提供拉应力或压应力。这些工艺方法为本领域技术人员的常用方法，例如利用等离子体加强化学气相沉积工艺，应力水平主要通过等离子的功率进行控制，并且，通常会产生压应力。采用热分解化学气相沉积工艺时，氮化硅在600°C以上的温度下进行沉积，并通常产生拉应力。所述应力层的应力较佳的为0. 7Gpa I. 7Gpa，厚度较佳的为300 A -700A。再然后进行步骤S24，进行快速热退火工艺，温度为1050°C，时间为4秒，使存储氮化层203、第一氧化层202和阻挡氧化层208产生应力，并传导到器件沟道中转换为n沟道器件的沟道中的应力。在较佳的实施例中，退火工艺为快速热退火工艺，温度为900°C 1030°C，时间为2秒 6秒。其中优选的温度为1050°C，优选的时间为4秒。随后进行步骤S25，采用等离子体干法刻蚀去除所述氮化硅应力层205，刻蚀停止在阻挡氧化层208上，然后采用等离子体刻刻蚀阻挡氧化层208，露出SON结构，形成具有应 力的SON结构，如图5d所示。因为干法刻蚀具有良好的选择比，所以采用干法刻蚀去除所述氮化硅应力层205和阻挡氧化层208。去除氮化硅应力层205和所述阻挡氧化层208的过程分为两个部分，首先采用等离子体刻蚀应力层，刻蚀停止在阻挡氧化层208上。刻蚀的方向性可以通过控制偏压功率来实现，采用刻蚀气体包括氩气(Ar)和含氟气体，其中含氟气体包括四氟甲烷(CF4)、六氟乙烷(C2F6)和三氟甲烷(CHF3)等。然后采用等离子体刻刻蚀阻挡氧化层208，较佳的刻蚀条件为压力100m T 300m x，射频功率200W 400W，反应物包括 CHF3、CF4 及 Ar,流量分别为 30sccm 70sccm、3sccm 20sccm 和 IOOsccm 400sccm，以露出SON结构。再接着进行步骤S26，在所述具有应力的SON结构上制备第二氧化层204，形成SONO结构，见图5e。最后进行步骤S27，在所述SONO结构上，制备多晶硅栅极206和氮化硅侧墙207，形成SONOS结构器件，见图5f。综上所述，本发明提供一种利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，该方法在制备SONOS结构中形成多晶硅栅极前，在SON结构上沉积阻挡氧化层或第二氧化层，在阻挡氧化层或第二氧化层上形成应力层，并进行退火工艺，使存储氮化层、第一氧化层和阻挡氧化层或第二氧化层产生应力，并将该应力传导到器件沟道中转换为沟道中的应力，以提高载流子的迁移速度。需要说明的是，本发明所述利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法并不限于上述两实施例，其他在形成多晶硅栅极前，进行应力记忆工艺的方法均在发明的思想范围之内。与现有技术相比，本发明提供的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法具有以下优点I、本发明通过在制备SONOS结构过程中形成多晶硅栅极前，在阻挡氧化层或第二氧化层上形成应力层，并进行退火工艺，使存储氮化层、第一氧化层和阻挡氧化层或第二氧化层产生应力，并将该应力传导到器件沟道中转换为沟道中的应力。相比现有技术的在形成多晶硅栅极和侧墙后，再沉积应力层从而产生应力的方法，本发明在形成多晶硅栅极前制备应力层，利用阻挡氧化层或第二氧化层来实现应力的转移，应力层可以更接近沟道，使应力转移的效果更加明显，从而更显著的提高SONOS结构器件中的载流子迁移率，从而提高编译速度。
2、现有技术是在多晶硅栅极和侧墙形成后沉积应力层，并在进行退火工艺后，去除应力层，在去除应力层的过程中会对多晶硅栅极造成损伤。本发明在形成多晶硅栅极前，在阻挡氧化层或第二氧化层上形成应力层，进行退火工艺后，去除应力层，并去除全部阻挡氧化层或部分第二氧化层。与现有技术相比，本发明避免了对多晶硅栅极的损伤，并且阻挡氧化层在退火工艺过程时有利于改善界面态。显然，本领域的 技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，所述SONOS结构自下至上依次包括硅半导体衬底、第一氧化层、存储氮化层、第二氧化层和多晶硅栅极，所述方法包括 提供具有SON结构的晶片，所述SON结构自下至上依次为硅半导体衬底、第一氧化层和存储氮化层； 在具有所述SON结构的晶片上沉积第二氧化层； 在所述第二氧化层上沉积应力层； 进行退火工艺； 去除所述应力层，以露出所述第二氧化层； 去除部分所述第二氧化层，以去除覆盖在所述SON结构中之外的第二氧化层，以形成SONO结构； 在所述SONO结构上制备多晶硅栅极，以形成SONOS结构器件。
2.如权利要求I所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述娃半导体衬底为P型衬底。
3.如权利要求I所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，利用化学气相沉积工艺沉积所述应力层。
4.如权利要求3所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述化学气相沉积工艺为热分解化学气相沉积或等离子体加强化学气相沉积方法。
5.如权利要求I所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述应力层的材料为氮化娃、氮氧化娃中的一种或其组合。
6.如权利要求I所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述应力层的应力为0. 7Gpa I. 7Gpa。
7.如权利要求I所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述应力层的厚度为300A -700Au
8.如权利要求I所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述退火工艺为快速热退火工艺，温度为900°C 1030°C，时间为2秒 6秒。
9.如权利要求8所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述快速热退火温度为1050°C，时间为3秒 5秒。
10.如权利要求I所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，采用干法刻蚀去除所述应力层。
11.如权利要求I所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，在去除部分所述第二氧化层的步骤中，包括 在所述第二氧化层表面形成掩模图形，所述掩模图形覆盖所述SON结构上的第二氧化层;及 去除所述掩模图形之外的第二氧化层，形成SONO结构。
12.—种利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，所述SONOS结构自下至上依次包括硅半导体衬底、第一氧化层、氮化层、第二氧化层和多晶硅栅极，所述方法包括 提供具有SON结构的晶片，所述SON结构自下至上依次为硅半导体衬底、第一氧化层和氮化层；在具有所述SON结构的晶片上沉积阻挡氧化层； 在所述阻挡氧化层上沉积应力层； 进行退火工艺； 去除所述应力层和所述阻挡氧化层，露出所述SON结构，以形成具有应力的SON结构； 在所述具有应力的SON结构上制备第二氧化层，以形成SONO结构； 在所述SONO结构上制备多晶硅栅极，以形成以SONOS结构器件。
13.如权利要求12所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述娃半导体衬底为P型衬底。
14.如权利要求12所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述阻挡氧化层的材料为氧化硅。
15.如权利要求12所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述阻挡氧化层的厚度为50 A '300A。
16.如权利要求12所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，利用化学气相沉积工艺沉积所述应力层。
17.如权利要求16所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述化学气相沉积工艺为热分解化学气相沉积或等离子体加强化学气相沉积方法。
18.如权利要求12所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述应力层的材料为氮化娃、氮氧化娃中的一种或其组合。
19.如权利要求12所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述应力层的应力为0. 7Gpa I. 7Gpa。
20.如权利要求12所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述应力层的厚度为300人 700A。
21.如权利要求12所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述退火工艺为快速热退火工艺，温度为900°C 1030°C，时间为2秒 6秒。
22.如权利要求21所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，所述快速热退火温度为1050°C，时间为3秒 5秒。
23.如权利要求12所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，采用干法刻蚀去除所述应力层和所述阻挡氧化层。
24.如权利要求23所述的利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，其特征在于，在去除所述应力层和所述阻挡氧化层的步骤中，包括 进行第一刻蚀，去除所述应力层；及 进行第二刻蚀，去除所述刻蚀阻挡层。
全文摘要
本发明揭示了一种利用应力技术提高SONOS结构器件编译速度的方法，该方法包括提供具有SON结构的晶片，在具有所述SON结构的晶片上沉积第二氧化层或阻挡氧化层，在所述第二氧化层或阻挡氧化层上沉积应力层，进行退火工艺，使存储氮化层、第一氧化层和阻挡氧化层或第二氧化层产生应力并传导到器件沟道中转换为沟道中的应力。本发明利用存储氮化层、第一氧化层和阻挡氧化层或第二氧化层来实现应力的转移，可以更接近沟道，使应力转移的效果更加明显，从而可以更显著的提高SONOS结构器件中的载流子迁移率，从而提高编译速度，同时避免了对多晶硅栅极的损伤，并且第二氧化层或阻挡氧化层在退火工艺过程中有利于改善界面态。
文档编号H01L21/336GK102683218SQ201210169810
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者匡玉标, 田志 申请人:上海华力微电子有限公司