发明名称 分离式闸极场效应电晶体及其形成方法
摘要 本发明系提供一种分离式闸极场效应电晶体及其形成方法。该形成分离式闸极场效应电晶体之方法包括:首先,提供一具有一对浮置闸极之基底,一第一导电材料层于该对浮置闸极之间,一第一介电层于该第一导电材料层上。接着形成一控制闸极。该控制闸极具有一第二介电层于其上,其中该控制闸极系利用第一、第二介电层做为蚀刻硬遮罩以自对准(self-aligned)于该对浮置闸极。最后,一对源/汲区域形成于该基底中且于该对浮置闸极与该控制闸极旁。
申请公布号 TWI259580 申请公布日期 2006.08.01
申请号 TW093131645 申请日期 2004.10.19
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 朱文定;刘世昌
分类号 H01L29/768 主分类号 H01L29/768
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种分离式闸极场效应电晶体之形成方法,包括 下列步骤: 提供一基底其具有一对浮置闸极,一第一导电材料 层于该对浮置闸极间,以及一第一介电层于该第一 导电材料层上; 形成一具有第二介电层材料之控制闸极于该浮置 闸极上,其中该控制闸极利用第一、第二介电层为 一蚀刻硬遮罩以自对准于该对浮置闸极;以及 形成一对源/汲极区域于该基底中且于该对浮置闸 极及该控制闸极旁。 2.如申请专利范围第1项所述之分离式闸极场效应 电晶体之形成方法,其中该第一、第二介电层包括 一二氧化矽层。 3.如申请专利范围第2项所述之分离式闸极场效应 电晶体之形成方法,其中该第二介电层系由一热氧 化法形成。 4.如申请专利范围第2项所述之分离式闸极场效应 电晶体之形成方法,其中该二氧化矽层厚度大体为 50-400。 5.如申请专利范围第1项所述之分离式闸极场效应 电晶体之形成方法,其中该第二介电层中间部分之 厚度较周围部分厚。 6.如申请专利范围第1项所述之分离式闸极场效应 电晶体之形成方法,其中形成该控制闸极之该步骤 包括: 形成一第二导电材料层于该基底上; 形成一硬遮罩层于该第二导电材料层上; 移除部份之该硬遮罩层以及该第二导电材料层; 形成第二介电层于该第二导电材料层上;以及 利用该第一介电层以及该第二介电层为该蚀刻硬 遮罩以移除一剩余部份之该硬遮罩层以及一额外 部份之该第二导电材料层。 7.如申请专利范围第6项所述之分离式闸极场效应 电晶体之形成方法,其中利用该硬遮罩层为抗氧化 层以形成该第二介电层。 8.如申请专利范围第7项所述之分离式闸极场效应 电晶体之形成方法,其中该硬遮罩层包括一氮化矽 层。 9.如申请专利范围第6项所述之分离式闸极场效应 电晶体之形成方法,其中移除部份之该硬遮罩层以 及该第二导电材料层之该步骤包括: 形成一牺牲层于该硬遮罩层上; 移除部份之该牺牲层,该硬遮罩层以及该第二导电 材料层;以及 移除该牺牲层之剩余部份。 10.如申请专利范围第9项所述之分离式闸极场效应 电晶体之形成方法,其中该牺牲层用以平坦化该基 底表面。 11.如申请专利范围第10项所述之分离式闸极场效 应电晶体之形成方法,其中于该牺牲层包括一有机 材料层。 12.如申请专利范围第11项所述之分离式闸极场效 应电晶体之形成方法,其中该有机材料层包括一光 阻。 13.如申请专利范围第10项所述之分离式闸极场效 应电晶体之形成方法,其中该牺牲层包括一旋涂式 玻璃(spin-on glass, SOG)层。 14.一种分离式闸极场效应电晶体,包括: 一基底; 一闸极介电层形成于该基底上; 一浮置闸极形成于该闸极介电层上; 一闸极间介电层形成于该浮置闸极上; 一大体上呈矩形之控制闸极形成于该闸极间介电 层上,其中一介电层形成于该控制闸极上且该控制 闸极相互隔离该浮置闸极;以及 一对源/汲极区域形成于该基底中并于该浮置闸极 以及该控制闸极与该大体上呈矩形之控制闸极旁 。 15.如申请专利范围第14项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该大体上呈矩形之控制闸极与该浮 置闸极不重叠。 16.如申请专利范围第14项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该大体上呈矩形之控制闸极具有一 凹状之上表面。 17.如申请专利范围第14项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中利用形成一介电层于该大体上呈矩 形之控制闸极上为蚀刻硬遮罩以形成该大体上呈 矩形之控制闸极。 18.如申请专利范围第14项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该介电层包括一二氧化矽层。 19.如申请专利范围第18项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该二氧化矽层系以热氧化法形成之 。 20.如申请专利范围第18项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该二氧化矽层之厚度大体为50-400 。 21.如申请专利范围第17项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该介电层之中间部分厚度较周围的 厚。 22.一种分离式闸极场效应电晶体,包括: 一基底具有一对浮置闸极,一第一导电材料层于该 对浮置闸极之间,以及一第一介电层于该第一导电 材料层上; 一第二导电材料层形成于该基底上; 一硬遮罩层形成于该第二导电材料层上;以及 一牺牲层形成于该硬遮罩层上。 23.如申请专利范围第22项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该牺牲层系用以平坦化该基底表面 。 24.如申请专利范围第23项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该牺牲层包括一有机材料层。 25.如申请专利范围第24项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该有机材料层包括一光阻。 26.如申请专利范围第23项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该牺牲层包括一旋涂式玻璃(spin-on glass, SOG)层。 27.如申请专利范围第22项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该硬遮罩层包括一抗氧化层。 28.如申请专利范围第27项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该抗氧化层包括一氮化矽层。 29.如申请专利范围第22项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该第一介电层厚度大体为50-400。 30.如申请专利范围第22项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该第二导电材料层完全覆盖该对浮 置闸极以及该第一介电层,该硬遮罩完全覆盖该第 二导电材料层,以及该牺牲层完全覆盖该硬遮罩层 。 31.如申请专利范围第22项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该第二导电材料层,该硬遮罩层,以 及该牺牲层系自该对浮置闸极以及该第一导电材 料层相互隔离。 32.如申请专利范围第31项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该第二导电材料层以及该硬遮罩层 之剖面形状大体上呈L形。 33.如申请专利范围第32项所述之分离式闸极场效 应电晶体,其中该牺牲层与呈L形之该硬遮罩两表 面接触。 图式简单说明: 第1图系绘示出习知技术之剖面结构图; 第2图系绘示出其他习知技术之剖面结构图; 第3图系绘示出本发明记忆体阵列之上视图以说明 浅沟槽隔离(STI),控制闸极,浮置闸极以及源/汲极 区域; 第4A-4I图系绘示出一系列本发明之分离式闸极场 效应电晶体结构之概要图解说明剖面图。
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