【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别是涉及一种sonos结构中的隧穿氧化层结构及其制造方法。
技术介绍
1、sonos闪存器件，作为一种非挥发性存储器件，因其具有很好的抗擦写能力、低操作电压和低功率且工艺过程简单并与标准cmos工艺兼容等特点而受到广泛关注。在ono膜介质层中，与硅衬底接触的隧穿氧化层(tunnel oxide)承担着非常重要的作用，它是sonos存储性能的守护者。在sonos结构执行写入操作时，隧穿氧化层在高压下发生能带弯曲，使得硅衬底中的电子得以隧穿进入氮化硅存储层。为了保证隧穿的发生，隧穿氧化层不能太厚，并且随着存储器件往低功耗方向发展，操作电压需要进一步降低，使得隧穿氧化层需要进一步被减薄。另一方面，当sonos结构处于存储状态时，隧穿氧化层是最主要的漏电通道，因此隧穿氧化层的膜质对器件数据保持来说极其关键,而为了适应低操作电压而减薄的隧穿氧化层也对数据保持性能形成了巨大的挑战。目前，为适应sonos 7.5-9.5v的操作电压，隧穿氧化层厚度已经减薄至小于20埃。面对如此薄的氧化层，常规制备工艺只能采用低温低压的方法，这样制备出的氧化层膜质相对较差，器件高温可靠性(尤其是频繁擦写后的高温数据保持能力)不佳。改进提升隧穿氧化层质量是提升sonos器件高温可靠性的必经之路。
2、器件频繁擦写后的高温可靠性与隧穿氧化层密切相关，这是因为隧穿氧化层在经历频繁擦写电子流的冲击后极易产生缺陷(尤其是sio2-si界面处)，从而形成向下的漏电通道。在隧穿氧化层变得很薄时，这一现象更加严重，这是制约sonos器件高温
3、为解决上述问题，需要提出一种新型的sonos结构中的隧穿氧化层结构及其制造方法。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种sonos结构中的隧穿氧化层结构及其制造方法，用于解决现有技术中器件频繁擦写后的高温可靠性与隧穿氧化层密切相关，这是因为隧穿氧化层在经历频繁擦写电子流的冲击后极易产生缺陷(尤其是sio2-si界面处)，从而形成向下的漏电通道的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种sonos结构中的隧穿氧化层结构，包括：
3、衬底；
4、形成于所述衬底上的隧穿氧化层结构，所述隧穿氧化层结构由自下而上依次堆叠的第一氧化层、氮化层、第二氧化层组成；
5、所述氮化层的材料包括sin和sion，所述第一、二氧化层的材料为sio2。
6、优选地，所述衬底为硅衬底。
7、优选地，所述第一氧化层的厚度为0.1至0.8纳米。
8、优选地，所述第二氧化层的厚度为1.5至2.5纳米。
9、优选地，所述sonos结构还包括形成于所述隧穿氧化层上的第二氮化层和形成于所述氮化层上的第三氧化层。
10、本专利技术还提供一种上述sonos结构中的隧穿氧化层结构的制造方法，包括：
11、步骤一、提供硅衬底，利用第一次热氧化层法在所述硅衬底上形成第二氧化层；
12、步骤二、在no的气体氛围下对所述硅衬底进行退火，在所述硅衬底上形成氮化层，所述氮化层的材料包括sin和sion；
13、步骤三、利用第二次热氧化法在所述硅衬底上形成第一氧化层，所述第一、二氧化层的材料为sio2。
14、优选地，步骤一中的所述第一次热氧化法的工艺条件包括：压力为100-500mtorr，o2气体流量为1-7slm，温度为700-850℃。
15、优选地，步骤二中的所述退火的工艺条件包括：温度为700-950c，no气体流量为1-7slm，压力为300-600torr。
16、优选地，步骤三中的所述第二次热氧化法的工艺条件包括：压力为100-500mtorr，o2流量为1-7slm，温度为700-850℃。
17、优选地，步骤三之后还包括在所述隧穿氧化层上依次形成第二氮化层和第三氧化层的步骤。
18、如上所述，本专利技术的sonos结构中的隧穿氧化层结构及其制造方法，具有以下有益效果：
19、本专利技术形成的隧穿氧化层结构，sin/sion能够提升原si-sio界面处的擦写耐受能力(cycling)；同eot(等效氧化层厚度)下，隧穿氧化层物理厚度变厚，工作时向下更不易漏电。
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1.一种SONOS结构中的隧穿氧化层结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的SONOS结构中的隧穿氧化层结构，其特征在于：所述衬底为硅衬底。
3.根据权利要求1所述的SONOS结构中的隧穿氧化层结构，其特征在于：所述第一氧化层的厚度为0.1至0.8纳米。
4.根据权利要求1所述的SONOS结构中的隧穿氧化层结构，其特征在于：所述第二氧化层的厚度为1.5至2.5纳米。
5.根据权利要求1所述的SONOS结构中的隧穿氧化层结构，其特征在于：所述SONOS结构还包括形成于所述隧穿氧化层上的第二氮化层和形成于所述氮化层上的第三氧化层。
6.根据权利要求1所述的SONOS结构中的隧穿氧化层结构制造方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求1所述的SONOS结构中的隧穿氧化层结构制造方法，其特征在于：步骤一中的所述第一次热氧化法的工艺条件包括：压力为100-500mtorr，O2气体流量为1-7slm，温度为700-850℃。
8.根据权利要求1所述的SONOS结构中的隧穿氧化层结构制造方法，其特征
9.根据权利要求1所述的SONOS结构中的隧穿氧化层结构制造方法，其特征在于：步骤三中的所述第二次热氧化法的工艺条件包括：压力为100-500mtorr，O2流量为1-7slm，温度为700-850℃。
10.根据权利要求1所述的SONOS结构中的隧穿氧化层结构制造方法，其特征在于：步骤三之后还包括在所述隧穿氧化层上依次形成第二氮化层和第三氧化层的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种sonos结构中的隧穿氧化层结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的sonos结构中的隧穿氧化层结构，其特征在于：所述衬底为硅衬底。
3.根据权利要求1所述的sonos结构中的隧穿氧化层结构，其特征在于：所述第一氧化层的厚度为0.1至0.8纳米。
4.根据权利要求1所述的sonos结构中的隧穿氧化层结构，其特征在于：所述第二氧化层的厚度为1.5至2.5纳米。
5.根据权利要求1所述的sonos结构中的隧穿氧化层结构，其特征在于：所述sonos结构还包括形成于所述隧穿氧化层上的第二氮化层和形成于所述氮化层上的第三氧化层。
6.根据权利要求1所述的sonos结构中的隧穿氧化层结构制造方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求1所述的sonos结构中的隧穿氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：高勇平，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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