[发明专利]制造半导体器件的方法

说明书

本公开涉及一种制造半导体器件的方法，以用于提高半导体器件的可靠性。在制造半导体器件的方法中，氮被引入到衬底的表面中，并且牺牲膜在与存储器晶体管形成区域不同的场效应晶体管形成区域中的表面上被形成。之后，牺牲膜被移除以移除在场效应晶体管形成区域中衬底的表面中引入的氮。

相关申请的交叉引用

包括说明书、附图和摘要的于2017年11月29日提交的日本专利申请No.2017-229011的公开，通过引用而整体并入本文。

技术领域

本发明涉及制造半导体器件的方法。例如，本发明被有效地用于包括非易失性存储器单元的半导体器件的制造技术。

背景技术

电可擦除并且可编程只读存储器(EEPROM)以及闪存均被广泛地用作电可写入以及可擦除的非易失性存储器单元。这种非易失性存储器单元包括由绝缘膜(诸如，氧化膜)或者在金属绝缘体半导体场效应晶体管(MISFET)的栅极电极下方的俘获绝缘膜所围绕的浮置栅极电极，并且使用被存储在浮置栅极电极或者俘获绝缘膜中的电荷状态作为存储信息。俘获绝缘膜是指可存储电荷的绝缘膜，并且示例性的包括氮化硅膜。金属氧化物-氮化物-氧化物半导体(MONOS)晶体管(存储器晶体管)被广泛的用作这种非易失性存储器单元。

例如，国际公开No.WO 2015/112245描述了包括非易失性存储器和场效应晶体管的半导体器件的制造技术。

发明内容

存储器晶体管的栅极绝缘膜被配置为有包括通过热氧化半导体衬底形成的氧化硅膜的下部膜，包括在下部膜上形成的氮化硅膜的电荷存储膜，以及包括在电荷存储膜上形成的氧化硅膜的上部膜。下部膜在NO或者N₂O气氛中经受热处理以将氮引入到在下部膜与半导体衬底之间的界面中，以便提高非易失性存储器特性，诸如保持特性。然而，热处理被对整个半导体衬底(的整个表面)执行，并且因此可以改变或者恶化在与存储器晶体管的区域不同的区域中形成的场效应晶体管的特性。

其他目的和新颖特征将从本说明书的具体实施方式和附图中阐明。

在根据一个实施例的制造半导体器件的方法中，牺牲膜被形成在衬底的表面上(其中氮被偏析)、与存储器晶体管形成区域不同的场效应晶体管形成区域中，并且然后牺牲膜被移除，从而在衬底的表面中所偏析的氮在场效应晶体管形成区域中被移除。

根据一个实施例，半导体器件的可靠性可以被提高。

附图说明

图1是示出了第一实施例的半导体芯片的示意布局配置的电路框图。

图2是四个存储器单元(非易失性存储器单元)的电路图，其示出了第一电路块的非易失性存储器电路的一部分。

图3是示出了“2-聚技术”的视图。

图4是示出了2-聚技术的视图。

图5是示出了“1-聚技术”的视图(现有技术)。

图6是示出了1-聚技术的视图(现有技术)。

图7是示出了1-聚技术的视图(现有技术)。

图8是示出了1-聚技术的视图(现有技术)。

图9是示出了第一实施例的半导体器件的器件结构的截面视图。

图10是示出了第一实施例的半导体器件的制造过程的截面视图。

图11是示出了图10之后的半导体器件的制造过程的截面视图。

图12是示出了图11之后的半导体器件的制造过程的截面视图。

图13是示出了图12之后的半导体器件的制造过程的截面视图。