[发明专利]制造非易失性存储器件的方法

说明书

本发明要求2006年5月26日提交的韩国专利申请10-2006-47684和2006年12月20日提交的韩国专利申请10-2006-131118的优先权，这些韩国专利申请经引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种制造非易失性存储器件的方法。

背景技术

一般来说，随着快闪存储器件尺寸减小，非易失性存储器件的编程干扰特性变得与其他过程关系密切。编程干扰现象的最可能的原因在于由于过程中的热应力而产生的衬底上的失效。通过在采用自对准接触(SAC)的NAND快闪存储器制造工艺的后续热处理过程中较高温度下的修复可以改善差错。

然而，如果使用传统方法而没有变化，随着器件的小型化可能发生编程干扰问题。

发明内容

因此，本发明解决上述问题，并且提供了一种制造非易失性存储器件的方法，其中，通过在形成非易失性存储器件时给出用于形成产生物理应力的SAC过程中所用的氮化物层的条件，并优化硅化钨层(即栅极工艺的核)的热处理过程，可以抑制在半导体衬底中发生的差错并改善编程干扰特性。

根据本发明的一个方面，一种制造非易失性存储器件的方法包括以下步骤：形成栅极，所述栅极分别具有其中在半导体衬底上层叠栅极绝缘层、第一导电层、介电层、第二导电层和金属硅化物层的结构；在与介电层的退火温度相同或低于介电层退火温度的温度下退火金属硅化物层；在整个表面上形成缓冲氧化物层，以及在缓冲氧化物层上形成氮化物层。

附图说明

图1A至1E是说明根据本发明的一个实施方案的制造非易失性存储器件的方法的截面图。

图2是说明图1B中所示的硅化钨层的退火过程的图。

图3是说明基于元件形成步骤的应力的图。

图4是说明图1D中所示的SAC氮化物层的形成过程的图。

图5是说明取决于SAC氮化物层的沉积方法的失效位的图。

具体实施方式

现参考附图描述根据本发明的具体实施方案。

图1A至1E是说明根据本发明的一个实施方案的制造非易失性存储器件的方法的截面图。

参见图1A，栅极200和300形成在半导体衬底100上。栅极200和300包括用于外围电路(未示出)的高压和低压的栅极，以及用于单元的栅极200，用于选择晶体管的栅极300。

在栅极200和300形成之前，进行阱形成过程、沟槽型分隔结构形成过程等。分隔结构可以通过浅沟槽分隔(STI)方案或SA-STI方案形成。

栅极200的每一个包括栅极绝缘层101、第一导电层102、介电层103、第二导电层104、金属硅化物层105和栅极硬掩模层106，所有这些层层叠在半导体衬底100上。

在用于单元的栅极200中，第一导电层102作为浮置栅极，第二导电层104和金属硅化物层105作为控制栅极。在用于选择晶体管的栅极300中，第一导电层103、第二导电层104和金属硅化物层105连接并作为各栅极。

介电层103具有氧化物-氮化物-氧化物(ONO)结构。为了改善介电层103的薄膜质量，介电层103可以在800-850摄氏度的温度范围内退火。金属硅化物层105可以由硅化钨层形成。

参见图1B，为了解决由于栅极的高电阻产生的字线负载(word lineloading)问题，进行金属硅化物层105的退火。金属硅化物层105的退火过程可以在与ONO介电层103的退火温度相同或者低于ONO介电层的退火温度的温度下进行。原因在后面参考图3进行描述。下面参考图2描述当金属硅化物层105是硅化钨层时的退火过程。

图2是说明图1B所示的硅化钨层的退火过程的图。

硅化钨层105的退火过程在N₂气氛下进行，并且包括装载步骤A、升温步骤B、退火保温步骤C、降温步骤D和卸载步骤E。

装载步骤A在750摄氏度的温度下进行25分钟。升温步骤B在将温度从750摄氏度升高到800摄氏度的同时进行10分钟。退火保温步骤C是保持主退火温度的步骤，其在800摄氏度的温度下进行18.5分钟。降温步骤D在将温度从800摄氏度降低到750摄氏度的同时进行17分钟，同时。卸载步骤E在750摄氏度进行30分钟。

应当注意，在硅化钨层的退火过程中所用的温度和时间仅仅是举例说明性的实验数据。因此，本发明不限于在上述实验数据中设定的上述温度和时间，而是可以包括各种不同的温度和时间。