发明名称 用以制造具有双闸极氧化物层之半导体装置之方法
摘要 一种制造一双闸极氧化物层之方法,包括以下步骤:a)在一半导体基板上形成闸极氧化层;及b)实施除耦合电浆处理以增加闸极氧化物层之部分之厚度。其他热程序并不需要,因为双闸极氧化物层系由去耦合电浆形成。此外,半导体装置之沟道特性亦可获得保证,因为矽基板并未损坏。此外,由于单元区之阈值电压增加而无需额外之沟道离子植入,半导体装置之电特性可以改进。
申请公布号 TWI283016 申请公布日期 2007.06.21
申请号 TW091118203 申请日期 2002.08.13
申请人 海力士半导体股份有限公司 发明人 林宽容;赵兴在;朴大奎;车泰昊;吕寅硕
分类号 H01L21/28(2006.01) 主分类号 H01L21/28(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 1.一种形成一双闸极氧化物层之方法,包含: a)在半导体基板上形成一闸极氧化物层;及 b)实施去耦合电浆处理以增加闸极氧化物层之部 分厚度,其中该去耦合电浆处理系以一含卤素元素 之气体来实施。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该半导体基体 基板在去耦合电浆处理期间温度保持在0℃至约500 ℃之范围。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中该去耦合浆处 理系在压力自10微托至30微托范围实施。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中,在去耦合电 浆处理期间,N2气体在流速在10sccm至500sccm下注入。 5.如申请专利范围第1项之方法,其中该自约100W至 1000W之RF源功率在去耦合电浆处理期间加入为时5 秒至300秒。 6.如申请专利范围第1项之方法,其中该去耦合电浆 处理系进一步与一包含氮(N)元素气体及一包含氧( O)元素气体处理。 7.如申请专利范围第6项之方法,其中该含N元素之 气体系选自一组含NH3,N2O及NO之材料。 8.如申请专利范围第6项之方法,其中该含O元素之 气体系选自含O2,O3及H2O一组之材料。 9.如申请专利范围第6项之方法,其中该包含卤素之 气体系选自含Cl2,BCl3,CF4,CHF3,C2F6,BF2,F2,NF3,SF6,HBr,Br2 及I2一组之材料。 10.如申请专利范围第1项之方法,进一步包含半导 体基板加热至温度自100℃至900℃为时约1分钟至30 分钟时间。 11.如申请专利范围第1项之方法,该闸极氧化物层 在进一步以氮气体作去耦合电浆处理前,堆叠至厚 度为5至100。 12.如申请专利范围第1项之方法,其中该闸极氧化 物层系一种选自由矽氧化物层,Al2O3,Ta2O5,HfO2,ZrO2TiO 2,Hf-矽化物,Zr-矽化物及金属氧化物一组之材料。 13.一种产生半导体装置之方法,包含: a)在半导体基板上形成一闸极氧化物层,基板包含 一单元区及一周边电路区; b)在单元区之闸极氧化物层之一部分实施去耦合 电浆处理,其中该去耦合电浆处理系以一含卤素元 素之气体来实施; c)在该闸极氧化物层上形成一掺杂之多晶矽层; d)在单元区之该掺杂之多晶矽层上形成低电阻金 属层,及在周边电路区之该掺杂之多晶矽层上形成 低电阻金属层;以及 e)在半导体基板上形成源极/汲极区。 14.如申请专利范围第13项之方法,其中该处理去耦 合电浆处理步骤包含: a)在闸极氧化物层上形成一光阻蚀刻剂; b)将该光阻蚀刻剂图案化以形成一光罩图案以暴 露闸极氧化物层于单元区; c)利用光罩图案作为氧化罩,实施去耦合电浆处理 。 15.如申请专利范围第14项之方法,其中该去耦合电 浆处理系实施在半导体基板上,温度在0℃至500℃, 压力在自10微托至30微托之范围之四周为N2气体之 下,在RF源功率100W至1000W,为时在5秒至300秒下实施 。 16.如申请专利范围第13项之方法,其中该去耦合电 浆处理系进一步以含氮(N)元素之气体及一含氧元 素(O)之气体实施。 17.如申请专利范围第16项之方法,其中该含卤素之 气体系选自一组包含Cl2,BCl3,CF4,CHF3,C2F6,BF2,F2,NF3,SF6 ,HBr,Br2及I2之材料。 图式简单说明: 图1A及1B为一剖面图以说明形成一双闸极氧化物层 之方法; 图2A-2D,为剖面图,说明形成半导体装置之方法; 图3为C-V特性曲线图,说明一MOS电容器在矽氧化物 层上接受DPN处理; 图4为一统计资料分布图,说明一MOS电容器在矽氧 化物层上接受DPN处理; 图5为一闸极漏电电流特性曲线,说明在矽氧化物 层上以氮处理之去耦合电浆处理之MOS电容器。
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