发明名称 快闪记忆胞制造方法
摘要 一种快闪记忆胞制造方法。本发明方法系在一氧化物/氮化物/氧化物(ONO)介电层形成于位于一穿隧氧化层上之第一导电层上之后,一第二导电层系直接形成此氧化物/氮化物/氧化物介电层上。然后,图案蚀刻第二导电层以形成一周边区域于一半导体基底之一曝露的部份表面上及一记忆胞区域于半导体基底上残留的第二导电层上。本发明制程步骤期间,此氧化物/氮化物/氧化物介电层系受到第二导电层的保护,并未曝露于各种溶剂与气体中。因此,本发明方法在不增加制程复杂度及不需额外光罩的情况下,可获得高品质的氧化物/氮化物/氧化物闸极介电层。
申请公布号 TWI260072 申请公布日期 2006.08.11
申请号 TW093140486 申请日期 2004.12.24
申请人 旺宏电子股份有限公司 发明人 吴俊沛;陈辉煌;陈鸿祺;高瑄苓
分类号 H01L21/8247 主分类号 H01L21/8247
代理机构 代理人 陈达仁 台北市中山区南京东路2段111号8楼之3;谢德铭 台北市中山区南京东路2段111号8楼之3
主权项 1.一种快闪记忆胞制造方法,其包括: 提供一具第一导电性之半导体基底; 形成一穿隧氧化层(tunnel oxide layer)于该半导体基 底上; 形成一第一导电层于该穿隧氧化层上; 形成一绝缘层于该第一导电层上; 形成一第二导电层于该绝缘层上; 图案蚀刻该第二导电层,以形成一周边区域于该半 导体基底之一曝露的部份表面上及一记忆胞区域 于该半导体基底上残留的该第二导电层上; 形成一闸氧化层(gate oxide layer)于该曝露的部份表 面及该第二导电层上; 形成一第三导电层于该闸氧化层上; 图案蚀刻该第三导电层,以形成一第一闸电极(first gate electrode)于该周边区域之该闸氧化层上及曝露 出该记忆胞区域之该闸氧化层; 形成一对具电性与该第一导电性相反之第二导电 性之轻掺杂汲极区于该第一闸电极一侧壁下方该 半导体基底中; 形成一介电层于该周边区域之该第一闸电极上及 该记忆胞区域之该闸氧化层上; 非等向性蚀刻该介电层直至曝露该记忆胞区域之 该第二导电层,以形成一间隙壁于该周边区域之该 第一闸电极之该侧壁上; 形成一具该第二导电性之源极/汲极区邻接每一该 轻掺杂汲极区;及 图案蚀刻该记忆胞区域之该第二导电层、该绝缘 层、该第一导电层及该穿隧氧化层,以形成一第二 闸电极。 2.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆胞制造方 法,其中上述之第一导电性为N型导电性及P型导电 性任一者。 3.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆胞制造方 法,其中上述之穿隧氧化层包含由热氧化法形成之 二氧化矽。 4.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆胞制造方 法,其中上述之第一导电层包含多晶矽,系以低压 化学气相沈积法,在温度约600~650℃下,使用反应气 体SiH4沈积形成。 5.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆胞制造方 法,其中上述之绝缘层为一氧化物/氮化物/氧化物( ONO)堆叠介电层,系包括一顶部二氧化矽层、一中 间氮化矽层及一底部二氧化矽层。 6.如申请专利范围第5项所述之快闪记忆胞制造方 法,其中上述之氧化物/氮化物/氧化物(ONO)堆叠介 电层之该顶部二氧化矽层系以化学气相沈积法形 成。 7.如申请专利范围第5项所述之快闪记忆胞制造方 法,其中上述之氧化物/氮化物/氧化物(ONO)堆叠介 电层之该中间氮化矽层系以低压化学气相沈积法, 在温度约700~800℃下,使用反应气体SiH2Cl2及NH3沈积 形成。 8.如申请专利范围第5项所述之快闪记忆胞制造方 法,其中上述之氧化物/氮化物/氧化物(ONO)堆叠介 电层之该底部二氧化矽层系以化学气相沈积法形 成。 9.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆胞制造方 法,其中上述之第二导电层包含多晶矽,系以低压 化学气相沈积法,在温度约600~650℃下,使用反应气 体SiH4沈积形成。 10.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆胞制造方 法,其中上述之闸氧化层包含由热氧化法形成之二 氧化矽。 11.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆胞制造方 法,其中上述之第三导电层包含多晶矽,系以低压 化学气相沈积法,在温度约600~650℃下,使用反应气 体SiH4沈积形成。 12.如申请专利范围第1项所述之快闪记忆胞制造方 法,其中上述之介电层包含二氧化矽,系以低压化 学气相沈积法,在温度约650~850℃下,使用反应气体 四乙基邻矽酸盐(TEOS)(tetra-ethyl-ortho-silicate)沈积形 成。 13.一种具氧化物/氮化物/氧化物堆叠闸极介电层 之快闪式可电抹除及程式化唯读记忆胞制造方法, 其包括: 提供一具第一导电性之半导体基底; 形成一穿隧氧化层于该半导体基底上; 形成一第一多晶矽层于该穿隧氧化物层上; 形成一氧化物/氮化物/氧化物(ONO)堆叠介电层于该 第一多晶矽层上,系依次形成一第一二氧化矽层、 一氮化矽层及一第二二氧化矽层于该第一多晶矽 层上; 形成一第二多晶矽层于该氧化物/氮化物/氧化物( ONO)堆叠介电层上; 图案蚀刻该第二多晶矽层,以形成一周边区域于该 半导体基底之一曝露的部份表面上及一记忆胞区 域于该半导体基底上残留的该第二多晶矽层上; 形成一闸氧化层(gate oxide layer)于该曝露的部份表 面及该第二多晶矽层上; 形成一第三多晶矽层于该闸氧化层上; 图案蚀刻该第三多晶矽层,以形成一第一闸电极( first gate electrode)于该周边区域之该闸氧化层上及 曝露出该记忆胞区域之该闸氧化层; 形成一对具电性与该第一导电性相反之第二导电 性之轻掺杂汲极区于该第一闸电极一侧壁下方该 半导体基底中; 形成一二氧化矽层于该周边区域之该第一闸电极 上及该记忆胞区域之该闸氧化层上; 非等向性蚀刻该二氧化矽层直至曝露该记忆胞区 域之该第二多晶矽层,以形成一间隙壁于该周边区 域之该第一闸电极之该侧壁上; 形成一具该第二导电性之源极/汲极区邻接每一该 轻掺杂汲极区;及 图案蚀刻该记忆胞区域之该第二多晶矽层、该氧 化物/氮化物/氧化物堆叠介电层、该第一多晶矽 层及该穿隧氧化层,以形成一第二闸电极。 14.如申请专利范围第13项所述之具氧化物/氮化物/ 氧化物堆叠闸极介电层之快闪式可电抹除及程式 化唯读记忆胞制造方法,其中上述之氧化物/氮化 物/氧化物堆叠介电层之该第一二氧化矽层系以化 学气相沈积法形成。 15.如申请专利范围第13项所述之具氧化物/氮化物/ 氧化物堆叠闸极介电层之快闪式可电抹除及程式 化唯读记忆胞制造方法,其中上述之氧化物/氮化 物/氧化物堆叠介电层之该氮化矽层系以低压化学 气相沈积法,在温度约700~800℃下,使用反应气体SiH2 Cl2及NH3沈积形成。 16.如申请专利范围第13项所述之具氧化物/氮化物/ 氧化物堆叠闸极介电层之快闪式可电抹除及程式 化唯读记忆胞制造方法,其中上述之氧化物/氮化 物/氧化物堆叠介电层之该第二二氧化矽层系以化 学气相沈积法形成。 图式简单说明: 第一A图至第一D图系根据本发明一较佳具体实施 例之快闪式可电抹除及可程式化唯读记忆胞周边 区域的各种形成步骤截面示意图;及 第二A图至第二E图系根据本发明较佳具体实施例 之快闪式可电抹除及可程式化唯读记忆胞记忆胞 区域的各种形成步骤截面示意图。
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