发明名称 制造快闪记忆体单元之方法
摘要 本发明系关于一种制造快闪记忆体单元之方法。在蚀刻法之后,用以形成控制闸极之清洗制程执行期间,聚合物留在矽化钨层之侧壁。因此,矽化钨层之侧壁受到保护以免于后续之自我对准蚀刻处理。此外,在自我对准蚀刻法时,使用 HBr/O2之混合气体,充份地取得矽化钨层对多晶矽层之蚀刻选择比。所以,可防止矽化钨层侧壁之蚀刻伤害。因此可改良制程之可靠度及电子特征。
申请公布号 TWI240998 申请公布日期 2005.10.01
申请号 TW091133013 申请日期 2002.11.11
申请人 海力士半导体股份有限公司 发明人 扬鳞权
分类号 H01L21/8247 主分类号 H01L21/8247
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 1.一种制造快闪记忆体单元之方法,其包含下列步骤:形成隧道氧化膜及第一多晶矽层以具有给定图案,依序地于整个表面上形成介电质膜,第二多晶矽层,矽化钨层及抗反射膜,藉由图案化制程,形成由该矽化钨层及该第二多晶矽层所构成之控制闸极,以及以自我对准蚀刻法形成由该第一多晶矽层所构成之浮动闸极,该方法的特征在于,在图案化制程之后,透过清洗制程去除氧化物系列之粒子而留下聚合物,以于该抗反射膜、该矽化钨层、该第二多晶矽层及该介电质膜的侧壁形成聚合物膜,藉以保护矽化钨层之侧壁,不致在施行自我对准蚀刻法时,受到蚀刻伤害。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该图案化制程是在RIE型之蚀刻设备或MERIE型之蚀刻设备中执行。3.如申请专利范围第1项之方法,其中该清洗制程包含执行B清洗制程或BN清洗制程,其中BN清洗制程在多重浴型之清洗设备中,同时执行B清洗及N清洗。4.如申请专利范围第3项之方法,其中该B清洗制程,使用混合比3:1至4:1之H2SO4及H2O2溶液,在温度范围100至130℃下执行。5.如申请专利范围第3项之方法,其中该N清洗制程之执行,使用混合比1:1:5至1:4:20之NH4OH,H2O2及H2O溶液。6.如申请专利范围第3项之方法,其中该清洗制程之执行乃在多重浴型清洗设备中使用百万音波法,该法系将大约10百万赫之高频加在内含清洗溶液之清洗浴上,或是使用摇摇制程,以摇动清洁浴的方式以改良清洗特征。7.如申请专利范围第3项之方法,其中该清洗制程使用一增益制程,藉由该增益制程,导电的FICD较光阻DICD增加约15至25%,以便改良聚合物之留存特性。8.如申请专利范围第1项之方法,其中该自我对准蚀刻法系藉由施加100至5000瓦之功率偏压而执行。9.如申请专利范围第1项之方法,其中该HBr/O2之混合比是50:1至100:1。10.如申请专利范围第1项之方法,其中在自我对准蚀刻法时,供应50至200sccm之He气作为加成气体。11.一种制造快闪记忆体单元之方法,其包含下列步骤:形成隧道氧化膜及第一多晶矽层以具有给定图案,依序于整个表面上形成介电质膜、第二多晶矽层、矽化钨层及抗反射膜,藉由图案化制程形成由该矽化钨层及该第二多晶矽层所构成之控制闸极,以及以自我对准蚀刻制程形成由该第一多晶矽层所构成之浮动闸极,该方法之特征在于,在自我对准蚀刻法期间,该第一多晶矽层对该矽化钨层之蚀刻选择比使用HBr/O2混合气体取得,藉以保护矽化钨层之侧壁免于蚀刻伤害。12.如申请专利范围第11项之方法,其中该图案化制程是在RIE型之蚀刻设备或MERIE型之蚀刻设备中执行。13.如申请专利范围第11项之方法,其中该自我对准蚀刻法系藉由施加100至5000瓦之功率偏压而执行。14.如申请专利范围第11项之方法,其中该HBr/O2之混合比是50:1至100:1。15.如申请专利范围第11项之方法,其中在自我对准蚀刻法时,供应50至200sccm之He气作为加成气体。16.一种制造快闪记忆体单元之方法,其包含下列步骤:准备一半导体基板,其中形成一隧道氧化膜及一第一多晶矽层以具有给定图案,以及其中依序于整个表面上形成介电质膜、第二多晶矽层、矽化钨层及抗反射膜;图案化该抗反射膜、该矽化钨层、该第二多晶矽层及该介电质膜以形成由该矽化钨层及该第二多晶矽层所构成之控制闸极;透过清洗制程去除氧化物系列之粒子,留下聚合物,以在该抗反射膜、该矽化钨层、该第二多晶矽层及该介电质膜之侧壁形成聚合物膜;藉由自我对准蚀刻法蚀刻该第一多晶矽层及该隧道氧化膜,以形成由该第一多晶矽层所构成之浮动闸极;以及于该隧道氧化膜的两侧形成源极与汲极。17.如申请专利范围第16项之方法,其中该图案化制程是在RIE型之蚀刻设备或MERIE型之蚀刻设备中执行。18.如申请专利范围第16项之方法,其中该清洗制程包含执行B清洗制程或BN清洗制程,其中BN清洗制程在多重浴型之清洗设备中,同时执行B清洗及N清洗。19.如申请专利范围第18项之方法,其中该B清洗制程,使用混合比3:1至4:1之H2SO4及H2O2溶液,在温度范围100至130℃下执行。20.如申请专利范围第18项之方法,其中该N清洗制程之执行,使用混合比1:1:5至1:4:20之NH4OH,H2O2及H2O溶液。21.如申请专利范围第18项之方法,其中该清洗制程之执行乃在多重浴型清洗设备中使用百万音波法,该法系将大约10百万赫之高频,加在内含清洗溶液之清洗浴上,或是使用摇摇程序,以摇动清洁浴的方式以改良清洗特征。22.如申请专利范围第18项之方法,其中该清洗制程使用增益制程,藉由该制程导电的FICD较光阻DICD增加约15至25%,以便改良聚合物之留存特性。23.如申请专利范围第16项之方法,其中该自我对准蚀刻法之执行,加100至5000瓦之功率偏压。24.一种制造快闪记忆体单元之方法,其包含下列步骤:准备一半导体基板,其中形成一隧道氧化膜及一第一多晶矽层,具有给定图案,以及其中依序于整个表面上形成介电质膜、第二多晶矽层、矽化钨层及抗反射膜;图案化该抗反射膜、该矽化钨层、该第二多晶矽层及该介电质膜以形成由该矽化钨层及该第二多晶矽层所构成之控制闸极;使用HBr/O2的混合气体,藉由自我对准蚀刻法蚀刻该第一多晶矽层及该隧道氧化膜,以形成由该第一多晶矽层所构成之浮动闸极;以及于该隧道氧化膜的两侧形成源极与汲极。25.如申请专利范围第24项之方法,其中该图案化制程是在RIE型之蚀刻设备或MERIE型之蚀刻设备中执行。26.如申请专利范围第24项之方法,其中该清洗制程包含执行B清洗制程或BN清洗制程,其中BN清洗制程在多重浴型之清洗设备中,同时执行B清洗及N清洗。27.如申请专利范围第26项之方法,其中该B清洗制程,使用混合比3:1至4:1之H2SO4及H2O2溶液,在温度范围100至130℃下执行。28.如申请专利范围第26项之方法,其中该N清洗制程之执行,使用混合比1:1:5至1:4:20之NH4OH,H2O2及H2O溶液。29.如申请专利范围第26项之方法,其中该清洗制程之执行乃在多重浴型清洗设备中使用百万音波法,该法系将大约10百万赫之高频加在内含清洗溶液之清洗浴上,或是使用摇摇程序,以摇动清洁浴的方式以改良清洗特征。30.如申请专利范围第26项之方法,其中该清洗制程使用增益制程,藉由该制程导电的FICD较光阻DICD增加约15至25%,以便改良聚合物之留存特性而执行。31.如申请专利范围第24项之方法,其中该自我对准蚀刻法系施加100至5000瓦之功率偏压而执行。32.一种制造快闪记忆体单元之方法,其包含下列步骤:预备一半导体基板,其中形成一隧道氧化膜及一第一多晶矽层,具有给定图案,以及其中依序于整个表面上形成介电质膜、第二多晶矽层、矽化钨层及抗反射膜;图案化该抗反射膜、该矽化钨层、该第二多晶矽层及该介电质膜,以形成由该矽化钨层及该第二多晶矽层所构成之控制闸极;透过清洗制程去除氧化物系列之粒子,留下聚合物,以在该抗反射膜、该矽化钨层、该第二多晶矽层及该介电质膜之侧壁形成聚合物膜;使用HBr/O2的混合气体,藉由自我对准蚀刻法蚀刻该第一多晶矽层及该隧道氧化膜,以形成由该第一多晶矽层所构成之浮动闸极;以及于该隧道氧化膜的两侧形成源极与汲极。33.如申请专利范围第32项之方法,其中该图案化制程是在RIE型之蚀刻设备或MERIE型之蚀刻设备中执行。34.如申请专利范围第32项之方法,其中该清洗制程包含执行B清洗制程或BN清洗制程,其中BN清洗制程在多重浴型之清洗设备中同时执行B清洗及N清洗。35.如申请专利范围第34项之方法,其中该B清洗制程使用混合比3:1至4:1之H2SO4及H2O2溶液在温度范围100至130℃下执行。36.如申请专利范围第34项之方法,其中该N清洗制程系使用混合比1:1:5至1:4:20之NH4OH,H2O2及H2O溶液而执行。37.如申请专利范围第34项之方法,其中该清洗制程之执行乃在多重浴型清洗设备中使用百万音波法,该法系将大约10百万赫之高频加在内含清洗溶液之清洗浴上,或是使用摇摇程序以摇动清洁浴的方式改良清洗特征。38.如申请专利范围第34项之方法,其中该清洗制程使用增益制程,藉由该制程导电的FICD较光阻DICD增加约15至25%,以便改良聚合物之留存特性。39.如申请专利范围第32项之方法,其中该自我对准蚀刻法系施加100至5000瓦之功率偏压而执行。40.如申请专利范围第32项之方法,其中该HBr/O2之混合比是50:1至100:1。41.如申请专利范围第32项之方法,其中在自我对准蚀刻法时供应50至200sccm之He气作为加成气体。图式简单说明:图1是传统快闪记忆体单元之布局图;图2A至图2D是沿图1布局之X-X'线之快闪记忆体单元之剖面图,用以说明制造快闪记忆体单元之方法;图3A至图3E是沿图1布局之Y-Y'线之快闪记忆体单元之剖面图,用以说明制造快闪记忆体单元之方法;图4A及图4B是SEM照片之剖面图,说明蚀刻伤害于矽化钨层之侧壁产生的情况;图5是本发明快闪记忆体单元之布局图;图6A至图6D是沿图5布局之X-X'线之快闪记忆体单元之剖面图,用以说明制造快闪记忆体单元之方法;图7A至图7F是沿图5布局之Y-Y'线之快闪记忆体单元之剖面图,用以说明制造快闪记忆体单元之方法;及图8A至图8B显示SEM照片之剖面图,说明蚀刻伤害并未发生在矽化钨层的侧壁。
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