一种NORD闪存器件的制备方法与流程

本发明涉及半导体制造，尤其涉及一种nord闪存器件的制备方法。

背景技术：

1、nord闪存器件以成本低、功耗低、存取速度快等优势在半导体领域占据越来越重要的地位。随着科技的发展，以闪存为主要存储介质的大容量固态存储设备已经成为当今数据存储的主流方案之一。

2、现有的nord闪存器件包括栅极结构及覆盖所述栅极结构外侧的侧墙，所述侧墙一般为氧化层-氮化层-氧化层构成的ono叠层，其中，两层所述氧化层一般会采用低压正硅酸乙酯(lpteos)工艺进行制备，低压正硅酸乙脂(lpteos)的应力最小，但是由于工艺原因，采用低压正硅酸乙酯工艺制备的所述氧化层的晶体结构较差、内部缺陷较多，进而导致所述侧墙的绝缘性及致密性较差，当所述闪存器件工作时，所述栅极结构内的电子容易通过所述侧墙遂穿至外部，造成漏电，影响闪存器件的性能及使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种nord闪存器件的制备方法，以解决现有的ono侧墙结构中的氧化物层致密性较差导致的闪存器件发生漏电的问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种nord闪存器件的制备方法，具体可以包括如下步骤：

3、提供一形成有栅极结构的半导体衬底；

4、在所述栅极结构的两侧的半导体衬底上形成第一氧化层，以使所述第一氧化层至少覆盖在所述栅极结构的侧壁上；

5、对所述第一氧化层进行退火工艺；

6、在所述第一氧化层的表面上依次堆叠形成第一氮化层及第二氧化层；

7、形成至少覆盖在所述第一氧化层的表面上的第一氮化层和第二氧化层，以使依次堆叠的第一氧化层、第一氮化层和第二氧化层构成所述栅极结构的侧墙结构。

8、进一步的，所述退火工艺具体可以为快速热氧化退火。

9、进一步的，所述快速热氧化退火具体可以包括：向反应腔内通入反应气体，对所述第一氧化层进行实时的热退火处理。

10、进一步的，所述热退火处理的温度具体可以为900℃～1100℃。

11、进一步的，在形成所述第一氧化层之前，本发明所提供的所述制备方法还可以包括：对所述半导体衬底进行沉积之前的预清洗处理。

12、进一步的，所述第一氧化层及所述第二氧化层的材料具体可以为正硅酸乙酯。

13、进一步的，对形成所述侧墙结构后所剩余的第一氧化物残留物的清洗液采用稀氢氟酸。

14、进一步的，所述稀氢氟酸的浓度具体可以为80:1～120:1，优选比例为100:1。

15、进一步的，所述稀氢氟酸刻蚀去除所述剩余的第一氧化物残留物的刻蚀速率范围具体可以为优选范围为

16、进一步的，形成所述第一氧化层和所述第二氧化层的工艺具体可以包括lpteos工艺。

17、与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下有益效果之一：

18、在本发明提供的nord闪存器件的制备方法中，在形成有栅极结构的两侧的半导体衬底上依次堆叠第一氧化层、第一氮化层和第二氧化层构成所述栅极结构的ono侧墙结构，并在形成所述第一氧化物层之后，增加了一步退火工艺，在所述退火工艺中通入氧气为反应气体，与所述第一氧化层进一步反应，补充所述第一氧化层中的氧空缺，并通过所述退火工艺提供的能量进一步修复采用低压正硅酸乙酯工艺制备的所述第一氧化层晶体结构较差等较多的内部晶格缺陷，改善所述第一氧化层的晶格结构，进而降低所述第一为氧化层对电子的捕获能力，提高电子穿过所述第一氧化层所需的能量，进而提高所述第一氧化层的致密性及绝缘性，避免所述栅极结构内的电子通过所述第一氧化层遂穿至外部，减少器件漏电，保证所述闪存器件的性能及使用寿命。

技术特征：

1.一种nord闪存器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的nord闪存器件的制备方法，其特征在于，所述退火工艺为快速热氧化退火。

3.如权利要求2所述的nord闪存器件的制备方法，其特征在于，所述快速热氧化退火包括：向反应腔内通入反应气体，对所述第一氧化层进行实时的热退火处理。

4.如权利要求2所述的nord闪存器件的制备方法，其特征在于，所述热退火处理的温度为900℃～1100℃。

5.如权利要求1所述的nord闪存器件的制备方法，其特征在于，在形成所述第一氧化层之前，所述制备方法还包括：对所述半导体衬底进行沉积之前的预清洗处理。

6.如权利要求1所述的nord闪存器件的制备方法，其特征在于，所述第一氧化层及所述第二氧化层的材料为正硅酸乙酯。

7.如权利要求1所述的nord闪存器件的制备方法，其特征在于，对形成所述侧墙结构后所剩余的第一氧化物残留物的清洗液采用稀氢氟酸。

8.如权利要求7所述的nord闪存器件的制备方法，其特征在于，所述清洗液稀氢氟酸的浓度为80:1～120:1。

9.如权利要求8所述的nord闪存器件的制备方法，其特征在于，所述稀氢氟酸刻蚀去除所述剩余的第一氧化物残留物的刻蚀速率为

10.如权利要求6所述的nord闪存器件的制备方法，其特征在于，形成所述第一氧化层和所述第二氧化层的工艺包括lpteos工艺。

技术总结
本发明提供的NORD闪存器件的制备方法，在形成有栅极结构的两侧的半导体衬底上依次堆叠第一氧化层、第一氮化层和第二氧化层构成所述栅极结构的ONO侧墙结构，并在形成所述第一氧化层之后，增加了一步退火工艺，在所述退火工艺中通入氧气为反应气体，与所述第一氧化层进一步反应，补充所述第一氧化层中的氧空缺，并通过所述退火工艺提供的能量进一步修复采用低压正硅酸乙酯工艺制备的所述第一氧化层晶体结构较差等较多的内部晶格缺陷，进而降低第一氧化层对电子的捕获能力，提高电子穿过其所需的能量，进而提高所述第一氧化层的致密性及绝缘性，避免所述栅极结构内的电子通过所述第一氧化层遂穿至外部，减少器件漏电，保证所述闪存器件的性能。

技术研发人员：曹子贵
受保护的技术使用者：上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13