[发明专利]SANOS存储单元结构

权利要求书

1.一种制造硅-氧化铝-氮化物-氧化物-硅(SANOS)存储单元结构 的方法，该方法包括：

提供硅衬底，所述硅衬底具有表面区域；

在所述表面区域上形成顺序包括氧化硅层、氮化硅层和氧化铝层的 多层介电膜；

形成覆盖所述氧化铝层的栅极层；

图案化和蚀刻所述多层介电膜和所述栅极层以形成限制的结构，在 所述限制的结构之外的表面区域是暴露的；所述限制的结构包括在所述 多层介电膜上的栅电极；和

在所述表面区域中形成源极区和漏极区，所述源极区和漏极区彼此 分离地位于所述限制的结构的相对侧。

2.权利要求1的方法，其中所述硅衬底可以用第III或V族杂质轻 度掺杂。

3.权利要求1的方法，其中所述硅衬底可以是活化的绝缘体上硅 (SOI)衬底。

4.权利要求1的方法，还包括在所述表面区域上用标准清洗1(SC-1) 溶液(H₂O₂、NH₄OH和去离子水的混合物)进行表面处理，随后用稀氢 氟酸(HF)浸渍。

5.如权利要求4的方法，其中在所述表面处理之后，所述表面区域 是氢封端的。

6.权利要求1的方法，还包括在所述表面区域上用标准清洗1(SC-1) 溶液(H₂O₂、NH₄OH、去离子水的混合物)进行表面处理，随后用稀 氢氟酸(HF)浸渍，然后用标准清洗2(SC-2)溶液(HCl、H₂O₂和去离 子水的混合物)处理。

7.如权利要求6的方法，其中在所述表面处理之后，所述表面区域 是氧封端的。

8.权利要求1的方法，其中形成所述多层介电膜还包括：

形成覆盖所述表面区域的氧化硅层；

形成覆盖所述氧化硅层的氮化硅层；和

形成覆盖所述氮化硅层的氧化铝层。

9.如权利要求8的方法，其中形成覆盖所述表面区域的氧化硅层包 括实施原子层沉积(ALD)过程。

10.如权利要求9的方法，其中所述ALD过程还包括在大约450℃ 和0.2托压力下，在O₂ 2slm远程等离子体环境中，由流量约300sccm 的前体气体硅烯(SiH₄)沉积氧化硅。

11.如权利要求9的方法，其中所述氧化硅层的厚度范围为1nm～ 3nm。

12.如权利要求9的方法，其中所述ALD过程包括使用硅烯SiH₄和氧化氮NO作为前体。

13.如权利要求8的方法，其中形成覆盖所述氧化硅层的氮化硅层包 括在大约450℃和0.15托压力下，在远程等离子体环境中，通过ALD 技术由以约500sccm流入的SiH₄和以约1slm流入的NH₄来沉积氮化 硅。

14.如权利要求13的方法，其中所述氮化硅层的厚度范围为7nm到 17nm。

15.如权利要求8的方法，其中形成覆盖所述氮化硅层的氧化铝层包 括在大约450℃和0.10托压力下，通过ALD技术由用约300sccm N₂气 体鼓泡的液体三甲基铝(TMA)源和以约300sccm流入的O₃来沉积 Al₂O₃。

16.如权利要求15的方法，其中所述氧化铝层的厚度为5nm到 15nm。

17.权利要求1的方法，其中形成覆盖所述氧化铝层的栅极层包括在 大约520-560℃和约0.2托压力下，通过LPCVD方法由作为前体的SiH₄沉积约150nm的非晶硅层。