[发明专利]半导体器件制作方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及半导体器件制作方法及系统。

背景技术

高温氧化膜(HTO，High Temperature Oxide)广泛用于逻辑产品、动态随机存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)和闪存(Flash)等各类半导体集成电路中。

传统方案通常采用低温化学气相沉积(LPCVD，Low Pressure Chemical Vapor Deposion)方法制作HTO，该方案中HTO一般由二氯硅烷(SiH₂Cl₂)或硅烷(SiH4)等与氧化氮(N₂O)在700～800摄氏度(℃)的温度下反应得到二氧化硅(SiO₂)或四氧化硅(SiO₄)等。但由于反应不充分等问题的存在，上述传统方案制作的HTO的结构可能存在缺陷，例如对于HTO中缺陷结构的二氧化硅(SiO₂)，一个硅原子可能只结合了一个氧原子，因此在得到HTO后，一般还需要对HTO进行处理，以完善HTO的结构，使得HTO的质量提高。

完善HTO的结构的原理一般为对HTO进行退火处理，将氧原子送入HTO与HTO中缺陷结构的硅结合，修正缺陷结构，进而完善HTO的结构，提高HTO的质量。

目前有两篇美国专利相关文件分别提供了完善HTO的退火处理方案：

1，专利相关文件US6830974，该文件中公开的一个退火处理方案为：在形成HTO后，用氧气和氮气作为退火处理的反应物，在反应温度为900℃左右，使氧气和氮气反应生成氧原子，其中氧气与氮气的比率约为1∶99。

2，专利相关文件US20060211270，该文件公开的一个退火处理方案为：在形成HTO后，用氧化氮作为退火处理的反应物，将氧化氮(N₂O)加热至大约825℃～950℃，以分解出氧原子进入HTO，与缺陷结构的硅结合，修正缺陷结构。

本申请发明人分析得出：对于专利相关文件US6830974提供的方案，由于在900℃左右，氧气很难分解为氧原子，因此该方案修正的HTO的缺陷结构数目有限，限制了HTO质量的提高。对于专利相关文件US20060211270提供的方案，由于分解出的氧原子有部分会与N₂O反应生成一氧化氮(NO)，因此虽然该方案提供的氧原子数目有所增加，修正的缺陷结构数目有所提高，但其增加幅度仍然很有限，还是限制了HTO质量的提高。

由于HTO的质量严重影响其所属半导体器件的性能，因此现有方案由于限制了HTO质量的提高，也就限制了半导体器件性能的提高。

发明内容

本发明提供半导体器件制作方法与系统，以提高HTO的质量，进而提高HTO所属半导体器件的性能。

本发明提出了半导体器件制作方法，所述半导体器件包含HTO，该方法包括步骤：在基体上沉积HTO膜层；以及对HTO膜层进行退火处理，该退火处理的反应物为氢气和氧气，或者为氢气与氧化氮。

本发明还提出了一种半导体器件制作系统，所述半导体器件包含HTO，该系统包括：HTO制作单元，用于在基体上沉积HTO膜层；以及退火处理单元，用于对HTO制作单元制作的HTO膜层进行退火处理，该退火处理的反应物为氢气和氧气，或者为氢气与氧化氮

本发明提供的方案采用氢气和氧气，或者采用氢气和氧化氮来对半导体器件的HTO进行退火处理，由于氢气与氧气或氧化氮反应能够提供更多的氧原子进入HTO与缺陷结构的硅结合，因此修正的缺陷结构数目就更多，也就提高了HTO的质量，进而提高了该HTO所属半导体器件的性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的半导体器件制作方法流程图；

图2为Flash的部分结构示意图；

图3为本发明实施例提供的半导体器件制作系统结构示意图。

具体实施方式

针对背景技术提及的问题，本发明实施例提出下述设计思路：如果在形成HTO后，选择合适的反应物进行退火处理，以提供更多的氧原子进入HTO来修正HTO中的缺陷结构，则与现有技术相比，就能够大大提高修正的缺陷结构的数目，从而提高HTO的质量，进而提高半导体器件的质量。

图1为本发明实施例提供的半导体器件制作方法流程图，结合该图，基于上述设计思路，该制作方法包括步骤：