[发明专利]含多层氧氮化物层的氧化物-氮化物-氧化物堆栈

权利要求书

1.一种半导体器件中电荷存储层的形成方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

在衬底上沉积一个富硅氮化物；以及

氧化富硅氮化物形成富硅少氧第一氧氮化物层。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：在第一氧氮化物层表面上形成至少一层附加层以形成一个多层电荷存储层。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述形成至少一层附加层的步骤包括形成第二氧氮化物层的步骤。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一氧氮化物层和第二氧氮化物层中氧，氮和/或硅有不同化学组成比率。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述形成第二氧氮化物层的步骤包括形成富硅少氧氧氮化物层条件下形成第二氧氮化物层的步骤。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一氧氮化物层通过化学气相沉积工艺形成，其采用的工艺气体包含SiH₂Cl₂/NH₃混合物和N₂O/NH₃混合物，两者比率为8∶1，所述第二氧氮化物层通过化学气相沉积工艺形成，其工艺气体包含N₂O/NH₃混合物和SiH₂Cl₂/NH₃混合物，其混合比率为5∶1。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述形成第一氧氮化物层和第二氧氮化物层的步骤通过改变N₂O/NH₃和SiH₂Cl₂/NH₃的混合比相继在同一CVD工具中操作。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一氧氮化物层和第二氧氮化物层中的至少一层形成的温度至少为780℃。

9.一种包括一个氧化物-氮化物-氧化物结构的半导体器件的形成方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

形成ONO结构的第一氧化物层；

在第一氧化物层上形成含有氮化物的多层电荷存储层；以及

在多层电荷存储层表面上形成ONO结构的第二氧化物层。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述多层电荷存储层包含至少两个硅氧氮化物层。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少两个氧氮化物层中氧，氮和/或硅有不同化学组成比率。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述至少两个氧氮化物层包括一个顶端氧氮化物层和一个底端氧氮化物层，其中顶端氧氮化物层形成为富硅，少氧氧氮化物层，底端氧氮化物层形成为富硅富氧氧氮化物层。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述顶端氧氮化物层是富氮氧氮化物层。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述形成第一氧化物层的步骤包含通过蒸气退火形成第一氧化物层的步骤，其中选择合适的顶端氧氮化物层和底端氧氮化物层的厚度比，为在使用蒸汽退火形成遂穿氧化层之后多层存储层的形成提供便利。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述形成顶端氧氮化物层使用的工艺气体组成包含SiH₂Cl₂/NH₃混合气体和N₂O/NH₃混合气体，其混合比例约5∶1，形成顶端氧氮化物层使用的工艺气体组成包含N₂O/NH₃混合气体和SiH₂Cl₂/NH₃混合气体，其混合比例为8∶1。

16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少两个氧氮化物层形成的温度至少为780℃。

17.一种含氧化物-氮化物-氧化物结构的半导体器件，其特征在于，所述氧化物-氮化物-氧化物结构包含第一氧化层和第二氧化层之间的多层存储层，其中多层存储层包含至少两个硅氧氮化物层。