发明名称 适用于制造浮动闸电晶体之选择不平滑表面清晰度技术
摘要 在半导体制造技术上,非单晶半导体材料之第一定型层(16)产生于次结构体(10,12和40)上。在定型层上依热方式生长之绝缘层(22)使定型层之其余部份(16A)上方边缘产生表面凹凸不平(24)。宜以非单晶半导材料在绝缘层上构成覆盖层26。使用对覆盖及定型层之侵蚀作用较绝缘层为甚之蚀刻剂实施选择性蚀剂,使覆盖层之一部份清除掉。此项蚀刻继续通过覆盖层而使在其下方之凹凸不平表面上绝缘层部份清除,而重要的是使不平表面已曝光部份予以清除。覆盖层之剩余部份(26A)在不平表面剩余部份(24A)上面。此一技术对于制造供可抹消可程式装置使用之浮动闸场效电晶体(FET)尤其有用。
申请公布号 TW140245 申请公布日期 1990.08.21
申请号 TW078109655 申请日期 1989.12.13
申请人 飞利浦电泡厂 发明人 泰–怡.詹姆士.陈
分类号 H01L21/302 主分类号 H01L21/302
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种在次结构体之上方表面产生非单晶半导体材料第一定型层之方法,其特点有下述各步骤:实施热氧化以在第一定型层上生长半导体氧化物之主要电性绝缘层,其方式须使第一定型层之剩余部份之上部横侧边缘产生往外伸之凹凸不平,在凹凸不平处绝缘层厚度较绝缘层之平均厚度为小;在绝缘层上及次结构体邻接材料上构成覆盖层;及利用对于覆盖及定型各层材料之侵蚀性胜于绝缘层材料之主蚀刻剂,依选择蚀刻覆盖,绝缘及定型各层,俾消除(1)在第一定型层上之覆盖层特部份大体上整个厚度,(2)绝缘层下露出部份之至少一部份,包括凹凸不平下方部份上方表面上之部份,及(3)凹凸不平处大体上所有之下方部份,从而使覆盖层之剩余部份构成为凹凸不平剩余部份上方之第二定型层。2.根据申请专利范围第1项之方法,其覆盖层系由非单晶半导体材料构成之。3.根据申请专利范围第2项之方法,其主要蚀刻剂之非单晶半导体材料对半导体氧化物之选择性至低限度为10。4.根据申请专利范围第2项之方法,其中,在经过选择性蚀刻步骤后,绝缘层仍遗留有露出段之一部份;且此方法包括有另以其对半导体氧化物之侵蚀胜于其对非单晶半导体材料者之另一种蚀刻剂,仗绝缘层之此一部份大体上予以消除之步骤。5.根据申请专利范围第4项之方法,其中,主蚀刻剂之非单晶半导体材料对半导体氧化物之选择性至少为10;而另一种蚀刻剂之半导体氧化物对非单晶半导体材料选择性至少为10。6.根据申请专利范围第2项之方法,其中之半导体材料为矽,而其中之热氧化实施之温度范围为800-950℃。7.根据申请专利范围第2项之方法,其中,在第二定型层上及在第一定型层未有第二定型层覆盖之部份上设置另一电绝缘层之步骤,须能明显的抑制第一定型层剩余部份之上方横侧边缘上构成另一凹凸不平度。8.根据申请专利范围第7项之方法,其中之半导体材料为矽,而其中之热氧化实施之温度范围800-950℃;又其设置步骤包括于温度范围1050-1150℃实施进一近氧化。9.根据申请专利范围第8项之方法,其中,于选择性蚀刻步骤后,主绝缘层之露出段仍遗留有一部份;而本方法包括有步骤,以其对半导体氧化物之侵蚀性胜于对非单晶半导体材料者之另一种蚀刻剂使主绝缘层之此一部份大体予以消除。10.根据申请专利范围第7项之方法,其中之设置步骤包括淀积另一绝缘层。11.根据申请专利范围第7项之方法,其中之半导体材料为矽,而其设置步骤包括:在第二定型层上及在第一定型层未有第二定型层覆之剩余部份上构成氧化矽下方分层;在下方分层上淀积一氮化矽中间层;及在中间分层上实施热氧化以生长二氧化矽上方分层。12.根据申请专利范围第11项之方法,其中构成下方分层之步骤包括热氧化之实施。13.一种方法,用以在第一传导型单晶半导体基体上方表面之一部份上构成闸介质层,并在介质层一段上构成非单晶半导体材料第一定型层,其特点之步骤为:实施热氧化,以在第一定型层上生长一主要电绝缘层而使第一定型层剩余部份上方横侧向边缘向外伸出之凹凸不平度在凹凸不平度上主绝缘层之厚度比主绝缘层之平均厚度为小;在主绝缘层及介质层上构成一覆盖层;依选择以其对于覆盖及第一定型层材料之侵蚀性较胜于对于主绝缘层之主蚀刻剂,蚀刻覆盖层,主绝缘层,及第一定型层,俾消除(1)在第一定型层上方覆盖层特定部份大体上整个厚度,(2)主绝缘层下方露出部份之至少一部份,包括在凹凸不平度下方部份上方表面上部份,及(3)大体上整个凹凸不平下方部份,从而使覆盖层之剩余部份构成为凹凸不平度剩余部份上方之第二定型层;在第二定型层上及第一定型层未被第二定型层覆盖之余部份上提供另一电绝缘层,而明显抑制第一定型层剩余部份久之上方横侧边缘上不改进一步产生凹凸不平度;及在第一定型层剩余部份至少一部份之正上方另一绝缘层部份上产生另一定型层;及在基体上当时已有之上方表面构成与第一传导型式相反之第二传导型式侧向分隔之源极及吸极区,定型层之剩余材料系为导电者。14.根据申请专利范围第13项之方法,其中,在选择性蚀刻步骤后,主绝对层仍余留有露出段之一部份;而此方法包括有步骤使用其对于主绝缘层材料之侵蚀性胜于对定型层材料之另一种蚀刻剂使主绝缘层之此一部份大体上消除掉。15.一种方法,使在第一传导型式之单晶半导体基体上方表面部份上构成电绝缘材料场区,而在基体上方表面之另一部份则构成较场区薄得多之闸介质层俾与场区相邻近,而在介质层部份上及与场区相邻部份上产生非单晶半导体材料第一定型层,其特点步骤为:实施热氧化以在第一定型层上生长半导体氧化物电绝据层,以使第一定型层剩余部份之上方侧向边缘构成往外伸出之凹凸不平度,在凹凸不平度上主绝缘层厚度较主绝缘层之平均厚度为小;在主绝缘层,场区,及介质层上构成非单晶半导体材料覆盖层;以其对半导体材料之侵蚀性胜于其对半导体氧化物者之主蚀刻剂,依选择蚀刻覆盖层,主绝缘层,及第一定型层,俾消除(1)第一定型层上之所有覆盖层,在场区上至少一部份除外,(2)主绝缘层下方露出部份之至少一部份,包括凹凸不平度下方部份上方表面上之部份,及(3)大体上所有之凹凸不平度下方部份,从而使覆盖部份之剩余部份构成为凹凸不平度剩余部份上方非单晶半导体材料之第二定型层;在第二定型层上及第一定型层剩余部份未有第二定型层覆盖之部份上提供一电绝缘层,以使第一定型层剩余部份上方侧向边缘上明显受抑制而无进一步之凹凸不平度产生;及第一定型层剩余部份之至少一部份正上方之另一绝缘层一部份上构成另一金属或非单半导体材料定型层;及在其当时已有之上方表面上机成横向分隔而与第一传导型式相反之第二传导型源极和吸极区,各定型层之剩余部份均为导电者。16.根据申请专利范围第15项之方法,其中,在选择性蚀刻步骤后,主绝缘层露出段仍遗留有一部份;又此方法包括有步骤,以其对半导体氧化物之侵蚀性胜于其对非单晶半导体材料之另一种蚀刻剂,大体上消除此一部份。17.根据申请专利范围第16项之方法,其主蚀刻剂之非单晶半导体材料与半导体氧化物之相对选择性至少为10;而另一蚀刻剂之半导体氧化物与非单晶半导体材料相对选择性至少为10。18.根据申请专利范围第15项之方法,其中,构成源极及吸极之步骤包括:依选择使第二传导型蚀刻剂引入至基体内,使于构成另一定型层步骤之前,界定第二传导型之第一吸极区;及依选择便使第二传导型蚀刻剂引入至基体内,以使于构成另一定型层步骤之后,界定第二传导型源极区及第二传导型之第二吸极区,与第一吸极区相连续。19.根据申请专利范围第15项之方法,其中之半导体材料为矽,又其中之热氧化实施温度范围为800-950℃;又提供步骤包括于温度范围1050-1150℃实施另一次热氧化。20.根据申请专利范围第15项之方法,其中之半导体材料为矽,又其中之热氧化实施温度范围为800-950℃;又其提供步骤包括:实施热氧化,俾于第二定型层上及第一定型层剩余部份未有第二定型层覆盖部份上,生长二氧化矽下方分层;在下方分层上淀积氮化矽中间分层;及实施热氧化,俾于中间分层上生长二氧化矽上方分层。图示简单说朗:图la-1j及2a-2g之侧面结构截面视图,图3所示为图1j和2g之元件结构布置视图。图4a和4b所示为本发明部份完工之EEPROM元件之截面扫描电子显微照片。图4a和4b显示图1i中概略显示阶段之结构体各部份。图5a和5b之侧面结构截面视图,图6所示为表示图2g结构体之另一种结构之侧面结构截面视图。图7a和7b所示为表示图2f和2g步骤之代替步骤之侧面结构截面视图。图8所示为根据本发明制造之闪光EEPROM部份电路图。图9a,9b和9c所示分别为显示本发明EEPROM元件程式,抹消及读取等运作之电路图。
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