发明名称 低功率快闪记忆格及其制造方法
摘要 快闪记忆格配置有一高k介电材料插置于浮动多晶矽闸极与控制闸极之间,一穿隧氧化物层系插置于该浮动多晶矽闸极与基板之间。同时,提供有快闪记忆格之制造方法,包含下列步骤:形成一第一多晶矽层于一基板上;形成一沟渠穿过该第一多晶矽层及进入该基板之内,及以一氧化物层充填该沟渠;沈积一第二多晶矽层于该氧化物层之上,使得该沟渠内之该第二多晶矽层之底部在该第一多晶矽层之底部上方,及在该沟渠内之该第二多晶矽层之顶部在该第一多晶矽层之顶部下方。然后,所生成之结构可利用CMP法予以平坦化,接着可沈积一高k介电层于该第一多晶矽层之上,然后可沈积一第三多晶矽层于该高k介电层之上及利用光阻制作图案以形成快闪记忆体闸极结构。在制作图案期间,蚀刻暴露之第二多晶矽层,蚀刻停止系侦测于该第二多晶矽层之去除完成时,保留一薄层之该第一多晶矽层而利用随后之选择性蚀刻法予以审慎地去除,该高k介电层可制作图案以允许结合该快闪记忆格之制造方法来形成非记忆电晶体。
申请公布号 TWI248171 申请公布日期 2006.01.21
申请号 TW093121384 申请日期 2004.07.16
申请人 夏普股份有限公司 发明人 许胜藤;大野芳睦
分类号 H01L21/8247 主分类号 H01L21/8247
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种制造快闪记忆格之方法,包含下列步骤: 形成一第一多晶矽层,其具有一底部表面及一顶部 表面,覆盖一基板而具有一穿隧氧化物层插置于该 基板与该第一多晶矽层之间; 形成一沟渠穿过该第一多晶矽层及进入该基板之 内; 形成一场氧化物层,具有一上方表面,覆盖该基板 至一厚度,使得在该沟渠内之该场氧化物层之该上 方表面高于该第一多晶矽层之该底部表面; 沈积一第二多晶矽层,具有一上方表面,覆盖该场 氧化物至一厚度,使得在该沟渠内之该第二多晶矽 层之该上方表面低于该第一多晶矽层之该顶部表 面; 沈积一牺牲氧化物层于该第二多晶矽层之上; 使该第二多晶矽层,该场氧化物层,及该第一多晶 矽层平坦化;以及 停止该平坦化之步骤于该第一多晶矽层之该顶部 表面及该第二多晶矽层之该上方表面处; 沈积一高k介电材料覆盖该第一多晶矽层;以及 沈积一第三多晶矽层覆盖该高k介电材料。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该场氧化物层 系藉成长一薄的热氧化物及接着利用CVD法或溅镀 法沈积该氧化物之其余者而形成。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中该穿隧氧化物 层系二氧化矽。 4.如申请专利范围第1项之方法,中该高k介电材料 为铪氧化物或锆氧化物。 5.如申请专利范围第3项之方法,进一步包含下列步 骤: 沈积光阻及制作该光阻图案以界定一闸极结构; 选择性地蚀刻该第三多晶矽层,该高k介电层材料 该第二多晶矽层,及该第一多晶矽层;以及 在去除该第二多晶矽层之暴露地区之后停止该选 择性蚀刻步骤,藉此保留一薄层之暴露的第一多晶 矽层。 6.如申请专利范围第5项之方法,进一步包含利用高 度选择性蚀刻来选择性地蚀刻该保留之暴露的第 一多晶矽层,藉此去除该保留之暴露的第一多晶矽 层而无需过度去除下方之穿隧氧化物层的步骤。 7.如申请专利范围第1项之方法,进一步包含下列步 骤: 在沈积该第三多晶矽层之前,施加光阻覆盖该高k 介电材料及制作该光阻图案;以及 自其中将形成非记忆电晶体之区域去除该高k介电 材料。 8.如申请专利范围第7项之方法,进一步包含下列步 骤: 在施加光阻及制作该光阻图案之前沈积一牺牲多 晶矽层于该高k介电材料之上;以及 自其中将形成非记忆电晶体之区域去除该牺牲多 晶矽层。 9一种快闪记忆格,包含:一穿隧氧化物层,覆盖一基 板;一浮动多晶矽闸极,覆盖该穿隧氧化物层;一高k 介电层,覆盖该浮动多晶矽闸极;以及一控制闸极, 覆盖该高k介电层。 10.如申请专利范围第9项之快闪记忆格,其中该高k 介电层系铪氧化物或锆氧化物。 11.如申请专利范围第9项之快闪记忆格,进一步包 含藉一闸极堆叠而彼此分离之源极区及汲极区,该 闸极堆叠包含穿隧氧化物层,浮动多晶矽闸极,高k 介电层及控制闸极。 图式简单说明: 第1图系处理期间之装置结构的横剖视图; 第2图系处理期间之装置结构的横剖视图; 第3图系处理期间之装置结构的横剖视图; 第4图系处理期间之装置结构的横剖视图; 第5图系处理期间之装置结构的横剖视图; 第6图系处理期间之装置结构的横剖视图; 第7图系处理期间之装置结构的横剖视图; 第8图系处理期间之装置结构的横剖视图; 第9图系如第8图之装置结构的横剖视图,但旋转90 度; 第10图系如第9图之装置结构在附加处理后之横剖 视图,以相同于第9图之方向观视;以及 第11图系如第10图之装置结构在形成源极及汲极区 之后的横剖视图,以相同于第10图之方向观视。
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