发明名称 制造快闪记忆体装置之方法
摘要 本发明揭示一种制造快闪记忆体装置的方法。在一种使用自对位浅渠沟隔离(self-align shallow trench isolation;SA-STI)结构的快闪记忆体装置中,会使用氧化物来埋入一绝缘渠沟。然后藉由一抛光制程来形成一场氧化物膜。接着,按一既定厚度来选择性蚀刻一晶格区及一低电压电晶体区的场氧化物膜。由于该晶格区、该低电压电晶体区及该高电压电晶体区的有效场氧化物高度(EFH)变成相同或相似,因而得以确保后续制程之稳定性。
申请公布号 TWI283047 申请公布日期 2007.06.21
申请号 TW093118335 申请日期 2004.06.24
申请人 海力士半导体股份有限公司 发明人 李承彻;朴相昱
分类号 H01L21/8247(2006.01) 主分类号 H01L21/8247(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种制造快闪记忆体装置之方法,包括下列步骤: 备制一半导体基板,在该半导体基板中界定一晶格 区、一高电压电晶体区及一低电压电晶体区; 在该半导体基板的该晶格区和该低电压电晶体区 等各区中形成一具有高有效场氧化物高度(EFH)之 场氧化物膜,并且在该半导体基板的该高电压电晶 体区中形成一具有低EFH之场氧化物膜,这是由于各 区中形成之该等闸极氧化物膜之拓朴变化而导致 EFH不同;以及 藉由一场氧化物膜凹槽制程,按一既定厚度来蚀刻 具有该高EFH之该等场氧化物膜,藉此使各区中形成 之该等闸极氧化物膜的EFH变成相同或相似。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该等闸极氧化 物膜包括一晶格氧化物膜、一高压氧化物膜及一 低压氧化物膜,以及其中该高压闸极氧化物膜是厚 度为300至500埃之厚膜,并且该低压闸极氧化物膜和 该晶格闸极氧化物膜皆是厚度为100埃以下之薄膜 。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中藉由自对位浅 渠沟隔离(SA-STI)制程来形成该等场氧化物膜。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中火该场氧化物 膜凹槽制程包含下列步骤: 形成一光阻图案,用于封闭已形成具有该低EFH之该 等场氧化物膜的该高电压电晶体区; 使用该光阻图案当做一蚀刻光罩,使用一BOE溶液按 一既定厚度来蚀刻具有该高EFH之该等场氧化物膜; 使用一PIRANHA清洁溶液来剥除该光阻图样及有机致 污物;以及 使用一SC-1清洁溶液来剥除微粒及有机致污物。 5.如申请专利范围第4项之方法,其中藉由一有机污 染清除(descum)制程以80至140℃温度来硬化该光阻图 案。 6.如申请专利范围第4项之方法,其中该BOE溶液是一 混和NH4F与HF之溶液,混和比率为9:1、100:1或300:1。 7.如申请专利范围第4项之方法,其中按照具有该低 EFH之该场氧化物膜与具有该高EFH之该场氧化物膜 之间的EFH变化,来设定使用该BOE溶液的一场氧化物 膜蚀刻目标。 8.一种制造快闪记忆体装置之方法,包括下列步骤: 在一半导体基板上形成一晶格闸极氧化物膜、一 高压闸极氧化物膜及一低压闸极氧化物膜,在该半 导体基板中已界定一晶格区、一高电压电晶体区 及一低电压电晶体区; 在该等闸极氧化物膜上形成一第一多晶矽层及一 氮化物膜; 相继蚀刻该氮化物膜、该第一多晶矽层、该等闸 极氧化物膜及该半导体基板,藉此在各区中形成复 数个绝缘渠沟; 在包含该等渠沟的整个结构上沉积一氧化物膜,并 且藉由一抛光制程按一既定厚度来抛光该氧化物 膜及该氮化物膜,藉此在该半导体基板的该晶格区 和该低电压电晶体区等各区中形成具有高有效场 氧化物高度(EFH)之场氧化物膜,并且在该半导体基 板的该高电压电晶体区中形成具有低EFH之场氧化 物膜; 剥除该抛光制程之后留下的该氮化物膜; 藉由一场氧化物膜凹槽制程,按一既定厚度来蚀刻 具有该高EFH之该等场氧化物膜,藉此使各区中形成 之该等闸极氧化物膜的EFH变成相同或相似;以及 在包含具有相同或相似EFH之该等场氧化物膜的该 第一多晶矽层上形成一第二多晶矽层。 9.如申请专利范围第8项之方法,其中形成之该高压 闸极氧化物膜的厚度为300至500埃;形成之该低压闸 极氧化物膜和该晶格闸极氧化物膜的厚度皆为100 埃以下;形成之该第一多晶矽层的厚度为300至700埃 ;以及形成之该氮化物膜的厚度为800至1200埃。 10.如申请专利范围第8项之方法,其中剥除残余之 该氮化物膜的制程包括:使用一含HF的氧化物蚀刻 溶液来预处理残余之氮化物膜,并且使用一含H3PO4 之溶液中彻底剥除该残余之氮化物膜。 11.如申请专利范围第8项之方法,其中该场氧化物 膜凹槽制程包含下列步骤: 形成一光阻图案,用于封闭已形成具有该低EFH之该 等场氧化物膜的该高电压电晶体区; 使用该光阻图案当做一蚀刻光罩,使用一BOE溶液按 一既定厚度来蚀刻具有该高EFH之该等场氧化物膜; 使用一PIRANHA清洁溶液来剥除该光阻图样及有机致 污物;以及 使用一SC-1清洁溶液来剥除微粒及有机致污物。 12.如申请专利范围第11项之方法,其中藉由一有机 污染清除(descum)制程以80至140℃温度来硬化该光阻 图案。 13.如申请专利范围第11项之方法,其中该BOE溶液是 一混和NH4F与HF之溶液,混和比率为9:1、100:1或300:1 。 14.如申请专利范围第11项之方法,其中按照具有该 低EFH之该场氧化物膜与具有该高EFH之该场氧化物 膜之间的EFH差异,来设定使用该BOE溶液的一场氧化 物膜蚀刻目标。 15.一种制造快闪记忆体装置之方法,包括下列步骤 : 在一半导体基板上形成一晶格闸极氧化物膜、一 高压闸极氧化物膜及一低压闸极氧化物膜,在该半 导体基板中已界定一晶格区、一高电压电晶体区 及一低电压电晶体区; 在该等闸极氧化物膜上形成一第一多晶矽层及一 氮化物膜; 相继蚀刻该氮化物膜、该第一多晶矽层、该等闸 极氧化物膜及该半导体基板,藉此在各区中形成复 数个绝缘渠沟; 在包含该等渠沟的整个结构上沉积一氧化物膜,并 且藉由一抛光制程按一既定厚度来抛光该氧化物 膜及该氮化物膜,藉此在该半导体基板的该晶格区 和该低电压电晶体区等各区中形成具有高有效场 氧化物高度(EFH)之场氧化物膜,并且在该半导体基 板的该高电压电晶体区中形成具有低EFH之场氧化 物膜; 藉由一场氧化物膜凹槽制程,按一既定厚度来蚀刻 具有该高EFH之该等场氧化物膜,藉此使各区中形成 之该等闸极氧化物膜的EFH变成相同或相似; 剥除该抛光制程及该场氧化物膜凹槽制程之后留 下的该氮化物膜;以及 在包含具有相同或相似EFH之该等场氧化物膜的该 第一多晶矽层上形成一第二多晶矽层。 16.如申请专利范围第15项之方法,其中形成之该高 压闸极氧化物膜的厚度为300至500埃;形成之该低压 闸极氧化物膜和该晶格闸极氧化物膜的厚度皆为 100埃以下;形成之该第一多晶矽层的厚度为300至700 埃;以及形成之该氮化物膜的厚度为800至1200埃。 17.如申请专利范围第15项之方法,其中剥除残余之 该氮化物膜的制程包括:使用一含HF的氧化物蚀刻 溶液来预处理残余之氮化物膜,并且使用一含H3PO4 之溶液中彻底剥除该残余之氮化物膜。 18.如申请专利范围第15项之方法,其中该场氧化物 膜凹槽制程包含下列步骤: 形成一光阻图案,用于封闭已形成具有该低EFH之该 等场氧化物膜的该高电压电晶体区; 使用该光阻图案当做一蚀刻光罩,使用一BOE溶液按 一既定厚度来蚀刻具有该高EFH之该等场氧化物膜; 使用一PIRANHA清洁溶液来剥除该光阻图样及有机致 污物;以及 使用一SC-1清洁溶液来剥除微粒及有机致污物。 19.如申请专利范围第18项之方法,其中藉由一有机 污染清除(descum)制程以80至140℃温度来硬化该光阻 图案。 20.如申请专利范围第18项之方法,其中该BOE溶液是 一混和NH4F与HF之溶液,混和比率为9:1、100:1或300:1 。 21.如申请专利范围第18项之方法,其中按照具有该 低EFH之该场氧化物膜与具有该高EFH之该场氧化物 膜之间的EFH差异,来设定使用该BOE溶液的一场氧化 物膜蚀刻目标。 图式简单说明: 图1显示快闪记忆体装置的断面图,用于解说一种 根据先前技术来制造该快闪记忆体装置之方法; 图2到6显示快闪记忆体装置的断面图,用于解说一 种根据本发明一项具体实施例来制造该快闪记忆 体装置之方法;以及 图7到12显示快闪记忆体装置的断面图,用于解说一 种根据本发明另一项具体实施例来制造该快闪记 忆一体装置之方法。
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