[发明专利]MOS型半导体存储装置的制造方法和等离子体CVD装置无效
| 申请号： | 200980111171.9 | 申请日： | 2009-03-30 |
| 公开（公告）号： | CN101981690A | 公开（公告）日： | 2011-02-23 |
| 发明（设计）人： | 远藤哲郎;鸿野真之;大田尾修一郎;本多稔;中西敏雄 | 申请（专利权）人： | 东京毅力科创株式会社;国立大学法人东北大学 |
| 主分类号： | H01L21/8247 | 分类号： | H01L21/8247;H01L21/318;H01L27/115;H01L29/788;H01L29/792 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 李伟;舒艳君 |
| 地址： | 日本*** | 国省代码： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | mos 半导体 存储 装置 制造 方法 等离子体 cvd | ||
1.一种MOS型半导体存储装置的制造方法，其是在半导体层和栅极电极之间作为蓄积电荷的区域设置有层叠多个绝缘膜而成的绝缘膜层叠体的MOS型半导体存储装置的制造方法，其特征在于，
具备如下工序，即：使用通过具有多个孔的平面天线向处理室内导入微波的等离子体处理装置，将原料气体至少以与形成邻接的绝缘膜时的压力条件不同的压力条件等离子体化来进行等离子体CVD，从而改变构成所述绝缘膜层叠体的相邻绝缘膜的带隙的大小来依次对绝缘膜进行成膜，形成所述绝缘膜层叠体。
2.根据权利要求1所述的MOS型半导体存储装置的制造方法，其特征在于，
形成所述绝缘膜层叠体的工序，作为所述原料气体使用氨气气体和含硅化合物气体，
形成所述绝缘膜层叠体的工序具有：
以处理压力在1Pa以上1333Pa以下的范围内的第一压力进行等离子体CVD，形成具有第一带隙的氮化硅膜的工序；和
以处理压力在1Pa以上1333Pa以下的范围内且与所述第一压力不同的第二压力进行等离子体CVD，形成比所述第一带隙大或小的第二带隙的氮化硅膜的工序。
3.根据权利要求1所述的MOS型半导体存储装置的制造方法，其特征在于，
形成所述绝缘膜层叠体的工序，作为所述原料气体使用氮气和含硅化合物气体，
形成所述绝缘膜层叠体的工序具有：
以处理压力在1Pa以上1333Pa以下的范围内的第一压力进行等离子体CVD，形成具有第一带隙的氮化硅膜的工序；和
以处理压力在1Pa以上1333Pa以下的范围内且与所述第一压力不同的第二压力进行等离子体CVD，形成比所述第一带隙大或小的第二带隙的氮化硅膜的工序。
4.根据权利要求1所述的MOS型半导体存储装置的制造方法，其特征在于，
形成所述绝缘膜层叠体的工序，具有：
形成在距所述半导体层最近的位置设置的第一绝缘膜的工序；
形成具有比所述第一绝缘膜的带隙小的带隙的第二绝缘膜的工序；
形成具有比所述第二绝缘膜的带隙大的带隙的第三绝缘膜的工序；
形成具有比所述第三绝缘膜的带隙小的带隙的第四绝缘膜的工序；和
形成在距所述栅极电极最近的位置设置的具有比所述第四绝缘膜的带隙大的带隙的第五绝缘膜的工序。
5.根据权利要求4所述的MOS型半导体存储装置的制造方法，其特征在于，
作为所述第一绝缘膜和所述第五绝缘膜形成氧化硅膜，作为所述第二绝缘膜、所述第三绝缘膜和所述第四绝缘膜形成氮化硅膜。
6.根据权利要求4所述的MOS型半导体存储装置的制造方法，其特征在于，
在所述第一绝缘膜和所述第五绝缘膜之间反复形成包含所述第二绝缘膜、所述第三绝缘膜和所述第四绝缘膜的中间层叠体。
7.根据权利要求1所述的MOS型半导体存储装置的制造方法，其特征在于，
形成所述绝缘膜层叠体的工序，具有：
形成在距所述半导体层最近的位置设置的第一绝缘膜的工序；
形成具有比所述第一绝缘膜的带隙小的带隙的第二绝缘膜的工序；
形成具有比所述第二绝缘膜的带隙小的带隙的第三绝缘膜的工序；
形成具有比所述第三绝缘膜的带隙大的带隙的第四绝缘膜的工序；和
形成在距所述栅极电极最近的位置设置的具有比所述第四绝缘膜的带隙大的带隙的第五绝缘膜的工序。
8.根据权利要求7所述的MOS型半导体存储装置的制造方法，其特征在于，
在形成所述第三绝缘膜的工序中，具有如下的能带构造：在从所述半导体层侧朝向所述栅极电极侧的膜的厚度方向上，从与所述第二绝缘膜的界面附近朝向与所述第四绝缘膜的界面附近，带隙倾斜地变大或变小。
9.根据权利要求7所述的MOS型半导体存储装置的制造方法，其特征在于，
在所述第一绝缘膜和所述第五绝缘膜之间反复形成包含所述第二绝缘膜、所述第三绝缘膜和所述第四绝缘膜的中间层叠体。
10.根据权利要求7所述的MOS型半导体存储装置的制造方法，其特征在于，
作为所述第一绝缘膜和所述第五绝缘膜形成氧化硅膜，作为所述第二绝缘膜、所述第三绝缘膜和所述第四绝缘膜形成氮化硅膜。
11.一种等离子体CVD装置，其通过等离子体CVD法在被处理体上形成绝缘膜，其特征在于，具备：
处理室，其将被处理体载置在载置台上并进行收纳；
电介质部件，其用于堵塞所述处理室的所述开口部；
天线，其设置在所述电介质部件的外侧，用于向所述处理室内导入微波；
气体供给机构，其用于向所述处理室内供给原料气体；
排气机构，其用于对所述处理室内进行减压排气；和
控制部，其进行控制以进行如下工序，即：制造在半导体层和栅极电极之间作为蓄积电荷的区域设置有层叠多个绝缘膜而成的绝缘膜层叠体的MOS型半导体存储装置时，在所述处理室内，将所述原料气体至少以与形成邻接的绝缘膜时的压力条件不同的压力条件通过所述微波等离子体化来进行等离子体CVD，从而改变构成所述绝缘膜层叠体的相邻的绝缘膜的带隙的大小来依次对绝缘膜进行成膜，形成所述绝缘膜层叠体。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
