基于锗硅异质纳米结构的非挥发浮栅存储器的制备方法

摘要

基于锗硅异质纳米结构的半导体非挥发性浮栅存储器，包括：半导体衬底；在半导体衬底中设有掺杂形成的源极和漏极，在源漏极间的沟道层正上方设有氧化形成隧穿氧化层；设有控制栅介电层和栅电极；在隧穿氧化层上是渐变锗硅异质纳米结构即晶粒；应用渐变锗硅异质纳米结构的复合势垒作为浮栅存储单元。本发明使用硅烷SiH₄或乙硅烷Si₂H₆采用低压化学气相沉积方法LPCVD淀积纳米量级的非晶硅薄膜，然后使用锗烷GeH₄采用低压化学气相沉积技术自组织生长得到锗纳米晶粒；取出样品采用选择刻蚀除去锗浸润层，通过高温退火促进锗硅间的互扩散，然后采用化学选择腐蚀剂得到锗硅异质纳米结构。

主权项

1. 锗硅异质纳米结构非挥发性浮栅存储器件制备方法，采用硅烷SiH4以低压化学气相沉积方法LPCVD淀积纳米级的非晶硅薄膜，然后采用锗烷GeH4以低压化学气相沉积方法自组织生长得到锗纳米晶粒；取出样品采用选择刻蚀除去锗浸润层，其特征是将硅衬底进行半导体清洗，在低压化学气相淀积系统中以800℃～1000℃氧化得2.5nm的超薄氧化层后，使用硅烷SiH4在0.3～100mTorr的压强下460～580℃淀积5nm的非晶硅薄膜，然后在460℃下以50sccm的锗烷GeH4在0.4m Torr的压强下反应30秒得到锗纳米晶粒；取出样品使用1∶5～1∶50的稀释氢氟酸刻蚀除去锗浸润层，在700～900℃温度条件下、压强为0.05～50Pa的氩气氛围下退火1小时促进锗硅间的互扩散，然后使用1∶5～1∶20的稀释氨水溶液在60～80℃温度下刻蚀30s～3min得到分立的渐变锗硅异质纳米晶粒。