多晶矽闸极之制造方法

摘要

一种多晶矽(Poly-Si)闸极(Gate)之制造方法，在利用加热例如矽甲烷之矽烷类使解离形成多晶矽层的制程中，通入一定流量的例如氢气之含氢气体，使干扰小单晶矽晶粒(Single Crystal Of Silicon Grains)形成多晶矽的情况，而可形成表面粗糙度较小的多晶矽层。如此一来，可解决知使用化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing)制程来磨平多晶矽层表面而增加的制程复杂性，并且在之后的再氧化制程后，利用上述之多晶矽闸极之制造方法所形成的多晶矽层之粗糙度并不会增加。将上述之多晶矽闸极之制造方法应用在制造例如非挥发性(Non-volatile)记忆体等记忆产品，可获得较佳的资料储存能力。

主权项

1.一种多晶矽闸极之制造方法,系在一反应室中形成该多晶矽闸极在一基材上,该多晶矽闸极之制造方法至少包括:提供该基材;通入一第一气体于该反应室中,其中该第一气体实质上系由一矽甲烷所构成;通入一第二气体于该反应室中,其中该第二气体实质上系由一含氢气体与氮气所构成,其中含氢气体与氮气之流量比例系为10:90至45:55;以及利用一第一温度加热该第一气体与该第二气体,使该第一气体经加热后解离以形成该多晶矽闸极于该基材上,其中该含氢气体可在多晶矽表面造成一干扰区域以避免较大的多晶矽分子形成,其中该第一温度系介于575℃至700℃之间。2.如申请专利范围第1项所述之多晶矽闸极之制造方法,其中上述之含氢气体系为氢气。3.如申请专利范围第2项所述之多晶矽闸极之制造方法,其中上述之第二气体中,氢气与氮气之流量比例较佳介于20:100至25:100。4.如申请专利范围第1项所述之多晶矽闸极之制造方法,其中上述之第一温度较佳介于在600℃至700℃之间。5.一种非挥发性记忆体之制造方法,系在一反应室中进行制造该非挥发性记忆体之一堆叠闸极结构,该非挥发性记忆体之制造方法至少包括:提供一基材;形成一穿隧氧化层在该基材上;进行一第一沈积步骤,以形成一多晶矽浮置闸在该穿隧氧化层上,其中该第一沈积步骤系至少包括;通入一第一气体于该反应室中,其中该第一气体实质上系由一第一矽甲烷所构成;通入一第二气体于该反应室中,其中该第二气体实质上系由一第一含氢气体与一氮气所构成,其中第一含氢气体与氮气之流量比例系为10:90至45:55;以及利用一第一温度加热该第一气体与该第二气体,使该第一气体经加热后解离以形成该多晶矽浮置闸于该基材上,其中该第一温度系介于575℃至700℃间;形成一介电层在该多晶矽浮置闸上;以及进行一第二沈积步骤,以形成一多晶矽控制闸在该介电层上,其中该第二沈积步骤系至少包括:通入一第三气体于该反应室中,其中该第三气体实质上系由一第二矽甲烷所构成;通入一第四气体于该反应室中,其中该第四气体实质上系由一第二含氢气体与氮气所构成;以及利用一第二温度加热该第三气体与该第四气体,使该第三气体经加热后解离以形成该多晶矽控制闸于该基材上。6.如申请专利范围第5项所述之非挥发性记忆体之制造方法,其中上述之穿隧氧化层系由二氧化矽所构成。7.如申请专利范围第5项所述之非挥发性记忆体之制造方法,其中上述之第一含氢气体系为氢气。8.如申请专利范围第7项所述之非挥发性记忆体之制造方法,其中上述之第二气体中,氢气与氮气之流量比例较佳在20:100至25:100。9.如申请专利范围第5项所述之非挥发性记忆体之制造方法,其中上述之第一温度较佳介于在600℃至700℃间。10.如申请专利范围第5项所述之非挥发性记忆体之制造方法,其中上述之介电层系为氧化层。11.如申请专利范围第10项所述之非挥发性记忆体之制造方法,其中上述之氧化层系由二氧化矽所构成。12.如申请专利范围第5项所述之非挥发性记忆体之制造方法,其中上述之第二含氢气体系为氢气。13.如申请专利范围第12项所述之非挥发性记忆体之制造方法,其中上述之第四气体中,氢气与氮气之流量比例较佳在20:100至25:100。14.如申请专利范围第5项所述之非挥发性记忆体之制造方法,其中上述之第二温度较佳介于在600℃至700℃之间。图式简单说明:第1图所绘示为一般可电除且可程式唯读记忆体(EPROM)之储存电晶体的剖面示意图;第2图所绘示为如第1图所示之堆叠闸极结构之放大示意图;第3图所绘示为模拟本发明多晶矽层的表面成长示意图;第4图所绘示为本发明多晶矽闸极之制造方法中,例如氢气之含氢气体流量与粗糙度的关系图;以及第5图所绘示为本发明多晶矽闸极之制造方法与习知利用化学机械研磨制程处理多晶矽层表面的粗糙度,在经过离子植入与回火制程前后的比较图。