ONO膜层的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109300781A(43)申请公布日2019.02.01(21)申请号201811053724.7(22)申请日2018.09.11(71)申请人上海华虹宏力半导体制造有限公司地址201203上海市浦东新区张江高科技园区祖冲之路1399号(72)发明人张娟(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人郭四华(51)Int.Cl.H01L21/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称ONO膜层的制造方法(57)摘要本发明公开了一种ONO膜层的制造方法，包括步骤：步骤一、在半导体衬底表面依次形成第一氧化层、第二氮化层和第三氧化层并叠加成ONO膜层；第二氮化层和第三氧化层都分别采用对应的炉管LPCVD工艺形成；步骤二、测试ONO膜层表面的污染颗粒数，如果污染颗粒数大于正常范围则进行后续步骤三；步骤三、采用干法刻蚀工艺对ONO膜层表面的污染颗粒进行去除，干法刻蚀工艺选择对氮化层的刻蚀速率大于对氧化层的刻蚀速率的工艺条件。本发明能很好的去除ONO膜层表面的污染颗粒，从而能提高产品的良率；应用于SONOS器件的栅极结构的栅介质层时，能防止在多晶硅栅的刻蚀时形成多晶硅桥以及防止多晶硅桥产生的器件短路。CN109300781ACN109300781A权利要求书1/1页1.一种ONO膜层的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供一半导体衬底，在所述半导体衬底表面依次形成第一氧化层、第二氮化层和第三氧化层，由所述第一氧化层、所述第二氮化层所述和第三氧化层叠加形成ONO膜层；所述第二氮化层采用炉管LPCVD工艺形成，所述第三氧化层采用炉管LPCVD工艺形成；步骤二、测试所述ONO膜层表面的污染颗粒数，如果所述污染颗粒数大于正常范围则进行后续步骤三；步骤三、采用干法刻蚀工艺对所述ONO膜层表面的污染颗粒进行去除并使所述污染颗粒数减少到正常范围内，所述干法刻蚀工艺选择对氮化层的刻蚀速率大于对氧化层的刻蚀速率的工艺条件，以实现对由所述第二氮化层的炉管LPCVD工艺中由炉管壁剥离的氮化层形成的污染颗粒进行去除。2.如权利要求1所述的ONO膜层的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底为硅衬底。3.如权利要求2所述的ONO膜层的制造方法，其特征在于：所述第一氧化层和所述第三氧化层都为氧化硅层，所述第二氮化层为氮化硅层。4.如权利要求3所述的ONO膜层的制造方法，其特征在于：所述ONO膜层应用于SONOS器件的栅极结构的栅介质层，在所述ONO膜层形成之后，还包括步骤：步骤四、在所述ONO膜层表面形成多晶硅层；步骤五、采用光刻工艺定义处栅极结构的形成区域，依次对所述栅极结构的形成区域外的所述多晶硅层和所述ONO膜层进行刻蚀，由刻蚀后的所述多晶硅层组成多晶硅栅，由刻蚀后的所述ONO膜层和所述多晶硅栅叠加形成所述栅极结构。5.如权利要求4所述的ONO膜层的制造方法，其特征在于：所述第一氧化层的厚度为所述第二氮化层的厚度为所述第三氧化层的厚度为6.如权利要求5所述的ONO膜层的制造方法，其特征在于：所述第一氧化层采用热氧化工艺。7.如权利要求5所述的ONO膜层的制造方法，其特征在于：所述第二氮化层的炉管LPCVD工艺的温度为650℃～800℃，反应气体采用SiH2Cl2和NH3。8.如权利要求3所述的ONO膜层的制造方法，其特征在于：步骤三的干法刻蚀工艺的主体步骤包括如下连续进行的第一步和第二步：第一步的工艺参数为：压强为80mtorr，顶部射频源的功率为200W，工艺气体包括HBr、O2、CF4、SF6和He，HBr的流量为0sccm，O2的流量为0sccm，CF4的流量为40sccm，SF6的流量为0sccm，He的流量为150sccm，He的压强为8torr；第二步的工艺参数为：压强为80mtorr，顶部射频源的功率为700W，工艺气体包括HBr、O2、CF4、SF6和He，HBr的流量为70sccm，O2的流量为10sccm，CF4的流量为50sccm，SF6的流量为35sccm，He的流量为0sccm，He的压强为8torr。9.如权利要求1所述的ONO膜层的制造方法，其特征在于：ONO膜层的制造方法能替换为：省略步骤二，在步骤一完成之后直接进行步骤三。2CN109300781A说明书1/4页ONO膜层的制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种ONO膜层的制造方法。背景技术[0002]ONO膜层是由氧化层、氮化层和氧化层三层叠加而成的膜层，通常应用于SONOS器件的栅极结构的栅介质层，SONOS是硅-氧化层-氮化层-氧化层-硅的缩小。ONO膜层中的氮化层和顶层氧化层通常都是采用炉管低压化学