CN109887839A - 一种改善闪存器件数据保存能力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种改善闪存器件数据保存能力的方法，包括：步骤S1，提供已完成前段工艺的晶圆；步骤S2，于晶圆的表面生长可透射紫外光的保护层；步骤S3，对晶圆进行紫外光照射；步骤S4，进行第一层金属互连层工艺，并以保护层作为第一层金属互连层工艺的刻蚀停止层；步骤S5，对晶圆进行后续工艺。本发明技术方案的有益效果在于：通过对晶圆进行紫外光照射，有效地降低存储单元内部及周围的移动电荷密度，使闪存器件的初始阈值电压保持较好的均匀性，改善存储单元的数据保存能力，尤其对于金属层次较多或者存储容量较大的闪存器件效果明显。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种改善闪存器件数据保存能力的方法。
背景技术
闪存(Flash Memory)是一种非易失性存储器，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，即使断电数据也不会丢失。通常搭载闪存器件的晶圆在包含等离子体化学气相沉积的过程中会在闪存器件内部及周围引入大量的移动电荷，这些移动电荷会使闪存器件的初始阈值电压分布很宽，而且会严重影响闪存器件的数据保存性能。因此，晶圆在封装测试前都会进行紫外光擦除，通过波长较短，能量较高的紫外光激发这些移动电荷，进一步地减少移动电荷密度，使闪存器件的初始阈值电压保持较好的均匀性，从而达到提闪存单元数据保存性能的目的。
但在现有的紫外光擦除工艺中，由于紫外光的透射能力较差，导致紫外光擦除工艺对金属层次较多或者存储容量较大的产品并不完全适用，即使通过增加紫外光擦除的次数或者紫外光的光线强度也无法解决这一问题。因此，现迫切需要一种新的紫外光照射工艺，通过控制紫外光的参数及选择不同的金属材料来降低移动电荷的密度，进一步改善闪存器件数据保存能力。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种改善闪存器件数据保存能力的方法。
具体技术方案如下：
本发明包括一种改善闪存器件数据保存能力的方法，包括：
步骤S1，提供已完成前段工艺的晶圆；
步骤S2，于所述晶圆的表面生长可透射紫外光的保护层；
步骤S3，对所述晶圆进行紫外光照射；
步骤S4，进行第一层金属互连层工艺，并以所述保护层作为所述第一层金属互连层工艺的刻蚀停止层；
步骤S5，对所述晶圆进行后续工艺。
优选的，所述步骤S2包括：
步骤S21，采用等离子体化学气相沉积工艺于所述晶圆的表面形成第一氧化物层；
步骤S22，于所述第一氧化物层上淀积所述保护层。
优选的，所述保护层的材质为氮化物。
优选的，所述紫外光的波长范围为210～410nm。
优选的，所述紫外光的照射环境的温度范围为300～350℃。
优选的，所述紫外光的光线强度范围为14000～17000mw/cm2。
优选的，所述紫外光的照射时间范围为300s～600s。
本发明技术方案的有益效果在于：通过对晶圆进行紫外光照射，有效地降低存储单元内部及周围的移动电荷密度，使闪存器件的初始阈值电压保持较好的均匀性，改善存储单元的数据保存能力，尤其对于金属层次较多或者存储容量较大的闪存器件效果明显。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明实施例中一种改善闪存器件数据保存能力的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明包括一种改善闪存器件数据保存能力的方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
步骤S1，提供已完成前段工艺的晶圆；
步骤S2，于晶圆的表面生长可透射紫外光的保护层；
步骤S3，对晶圆进行紫外光照射；
步骤S4，进行第一层金属互连层工艺，并以保护层作为第一层金属互连层工艺的刻蚀停止层；
步骤S5，对晶圆进行后续工艺。
通过上述技术方案，闪存器的制造过程可分为前段工艺及后段工艺。本实施例中步骤S1包括晶圆处理工序，晶圆处理工序包括在晶圆上制作电路及电子元件，通常将晶圆适当清洗，再在晶圆的表面进行氧化及等离子体化学气相沉积，再进行涂膜曝光、显影、刻蚀、离子注入、金属溅镀等反复步骤，最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。
在一种较优的实施例中，步骤S2包括：
步骤S21，采用等离子体化学气相沉积工艺于晶圆的表面形成第一氧化物层；
步骤S22，于第一氧化物层上淀积保护层。
具体地，在等离子体化学气相沉积工艺中形成第一氧化物层，第一氧化物层为二氧化硅SO2，再于二氧化硅SO2上形成一保护层，保护层为氮化硅SiN。在晶圆制造过程中可以采用两种氮化硅，一种是在700℃～800℃下用低压力化学气相沉积法(Low PressureChemical Vapor Deposition，简称LPCVD)淀积而形成的，其产生按Si3N4组分比的氮化硅膜；另一种低密度的氮化硅膜是在低于350℃的环境下用等离子体增强化学的气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，简称PECVD)淀积而形成的。
具体地，由于搭载闪存器件的晶圆在包含等离子体处理的过程中会在闪存器件内部及周围引入大量的移动电荷，这些移动电荷会使闪存器件的初始阈值电压分布很宽，而且会严重影响闪存器件的数据保存性能。因此，在步骤S3中，对晶圆进行紫外光照射，紫外光照射的主要方法是对晶圆进行紫外光照射。
进一步地，本实施例中的刻蚀停止层采用的是由PECVD淀积而形成的氮化硅膜，由于该氮化硅膜密度较低，透射性较好，有利于紫外线透射入闪存器件的内部，激发闪存器件内部的移动电荷，以减少移动电荷的密度，降低闪存器件的初始阈值电压，进一步地改善闪存器件数据保存能力。
在一种较优的实施例中，紫外光的波长范围控制为210～410nm；
紫外光的照射环境的温度范围控制为300～350℃；
紫外光的光照强度范围控制为14000～17000mw/cm2；
紫外光的照射时间范围控制为300s～600s；
具体地，通过上述技术方案，对紫外光的波长、光照强度进行控制，以使紫外光能够透射入闪存器件的内部，激发闪存器件内部的移动电荷，以减少移动电荷的密度；通过控制紫外光的照射时间以使移动电荷具有足够的移动时间，同时也不影响生产效率，有效地降低闪存器件的初始阈值电压，从而改善闪存器件数据保存能力。
本发明技术方案的有益效果在于：通过对晶圆进行紫外光照射，有效地降低存储单元内部及周围的移动电荷密度，使闪存器件的初始阈值电压保持较好的均匀性，改善存储单元的数据保存能力，尤其对于金属层次较多或者存储容量较大的闪存器件效果明显。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种改善闪存器件数据保存能力的方法，其特征在于，包括：
步骤S1，提供已完成前段工艺的晶圆；
步骤S2，于所述晶圆的表面生长可透射紫外光的保护层；
步骤S3，对所述晶圆进行紫外光照射；
步骤S4，进行第一层金属互连层工艺，并以所述保护层作为所述第一层金属互连层工艺的刻蚀停止层；
步骤S5，对所述晶圆进行后续工艺。
2.根据权利要求1所述的改善闪存器件数据保存能力的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
步骤S21，采用等离子体化学气相沉积工艺于所述晶圆的表面形成第一氧化物层；
步骤S22，于所述第一氧化物层上淀积所述保护层。
3.根据权利要求2所述的改善闪存器件数据保存能力的方法，其特征在于，所述保护层的材质为氮化物。
4.根据权利要求1所述的改善闪存器件数据保存能力的方法，其特征在于，所述紫外光的波长范围为210～410nm。
5.根据权利要求1所述的改善闪存器件数据保存能力的方法，其特征在于，所述紫外光的照射环境的温度范围为300～350℃。
6.根据权利要求1所述的改善闪存器件数据保存能力的方法，其特征在于，所述紫外光的光照强度范围为14000～17000mw/cm2。
7.根据权利要求1所述的改善闪存器件数据保存能力的方法，其特征在于，所述紫外光的照射时间范围为300s～600s。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109119377A (zh) * | 2016-07-14 | 2019-01-01 | 力旺电子股份有限公司 | 具有uv透射窗的uv可擦除存储器组件及其制造方法 |
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2019
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