[發明專利]一種NOR閃存器件的退火工藝及NOR閃存器件

在審

• 申請號: 201310010804.5
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103077927A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 王輝;黃兆興
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L21/8247
• 分類號: H01L21/8247;H01L27/115
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馬曉亞

技術領域

本發明涉及NOR閃存器件領域，尤其涉及一種NOR閃存器件的退火工藝以及采用該工藝制作的NOR閃存器件。

背景技術

NOR閃存是市場上主要的非易失閃存技術之一。NOR閃存器件提供了高可靠性和快速讀取性能，是在手機和其他電子器件中進行代碼存儲與直接執行的理想之選。NOR閃存器件制備過程中的退火工藝非常重要，在形成阱區的過程中，在離子注入之后要進行退火工藝改善摻雜原子的分布情況。除此之外，在形成閃存器件的其它工藝中，如將氧化膜調整為致密氧化膜等也要使用退火步驟。目前對于退火工藝也有許多改進的措施，如公開號為CN101872746A的中國專利提出采用ND3退火，使遂穿氧化層和硅襯底界面處的懸掛鍵可以被硅-氘鍵飽和，同時不穩定的硅-氫鍵可以被硅-氘鍵取代，這樣就大大提高了界面處的電學特性，進而可以提高閃存器件可靠性。但目前的退火工藝大都恒溫退火方式，是以使晶片在某一溫度點停留一定時間的方式進行退火。如公開號為CN1797724A的中國專利公開了于氮氣環境中在700-1000℃進行10-30Min的退火的技術方案；授權公告號為CN100514607C的中國專利公開了于氮氣、真空或氫氣氣氛中在700-900℃溫度下進行退火的技術方案；這種退火方式會在晶片中殘留較多的應力。

NOR閃存器件對ICCSB(靜態工作電流)的要求很高(ICCSB﹤5μA，其他類似產品﹤15μA)。但在NOR閃存器件的制備過程中較多的退火工藝，退火有減少應力的作用，但是退火工藝中的L溫降溫過程同時又會對晶片產生應力，導致器件的ICCSB比較大，造成較高的ICCSB失效率。目前基本是通過客戶端更改光罩的相關電路版圖設計來降低ICCSB。而通過客戶端更改光罩的相關電路版圖設計來降低ICCSB的缺點在于涉及到新版光罩的功能驗證，需要的周期比較長，而且設計輸出新的光罩，成本比較高。另外，有的客戶設計能力相對薄弱，電路設計方面并不能有效的降低ICCSB。

發明內容

本發明的目的在于提出一種NOR閃存器件的退火工藝，能夠解決器件較大的ICCSB造成較高的ICCSB失效率的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種NOR閃存器件的退火工藝，包括在半導體襯底上形成阱區，對所述阱區進行退火，其特征在于，所述退火是變溫退火，即是在退火氣氛下，將溫度從900-1000℃中某一溫度降至700-800℃中的某一溫度，完成對所述阱區的退火。

進一步地，降溫是從950℃降至750℃。

進一步地，降溫是從1000℃降至800℃。

進一步地，降溫是從900℃降至700℃。

進一步地，降溫速度為：1-5℃/Min。

進一步地，降溫速度優選為2.5℃/Min。

進一步地，對阱區進行退火的時間為40-200Min。

進一步地，退火時間優選為90Min。

進一步地，退火氣氛為N₂和O₂。

進一步地，N₂氣氛的流量為15L/Min，O₂氣氛的流量為0.8-1.25L/Min。

進一步地，所述形成阱區的工藝包括首先定義出有源區，然后通過光刻和注入定義出不同功能的阱區，不同功能的阱區包括高壓P/N阱區和低壓P/N阱區，在定義出不同功能阱區之后的整體推阱工藝。

本發明同時提供了采用上述退火工藝制作的NOR閃存器件。

與現有技術相比，本發明的優點是以單步工藝優化有效降低NOR閃存器件的ICCSB，從而有效地降低NOR閃存器件的失效率，不需要更改光罩的相關電路版圖設計，驗證周期短且不會增加額外的成本。

附圖說明

圖1是本發明實施例中NOR閃存器件的退火工藝流程圖。

圖2是本發明具體實施方式提供的降溫速度改變取得的效果圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部結構。

在本發明實施例中，形成NOR閃存器件的工藝步驟包括：首先在半導體襯底上形成有源區如附圖1中的步驟101，然后通過光刻和注入定義出不同功能的阱區如附圖1中的步驟102，不同功能的阱區包括高壓P/N阱區和低壓P/N阱區，在定義出不同功能阱區之后進行整體推阱工藝。