发明名称 利用单一蚀刻步骤形成矽尖角以及形成浮置闸极之方法
摘要 本发明系揭露一种利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,并可用于形成浮置闸极之尖角以提高其资料抹除效率。本发明包括:提供一含有一矽层之基底;将该基底置于一蚀刻机台之反应室中;以及利用一蚀刻气体凹蚀上述矽层,使被蚀刻之矽层中间低于两侧以构成一对矽尖角,其中该蚀刻气体包含(1)氯气及/或(2)氧气/氦气以形成底部无凹缝之矽尖角。本发明亦可藉由控制蚀刻气体组成与比例以及蚀刻机台之射频功率,以控制上述矽尖角形成一角度。
申请公布号 TWI237325 申请公布日期 2005.08.01
申请号 TW093133469 申请日期 2004.11.03
申请人 力晶半导体股份有限公司 发明人 陈志铭;谢荣源;刘庆冀
分类号 H01L21/306 主分类号 H01L21/306
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 1.一种利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,包括:提供一含有一矽层之基底;将该基底置于一蚀刻机台之反应室中;以及以一蚀刻气体凹蚀上述矽层,使被蚀刻之矽层中间低于两侧以构成一对矽尖角,其中该蚀刻气体包含(1)氯气及/或(2)氧气/氦气以形成底部无凹缝之矽尖角。2.如申请专利范围第1项所述之利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,包括:藉由控制蚀刻气体组成与比例以及蚀刻机台之射频功率,以控制上述矽尖角形成一角度。3.如申请专利范围第1项所述之利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,其中上述矽层之材质乃包含多晶矽、磊晶矽、单晶矽或掺杂矽。4.如申请专利范围第2项所述之利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,其中上述蚀刻机台之反应室乃具有一压力小于8mTorr。5.如申请专利范围第4项所述之利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,其中该角度介于15-45度之间。6.如申请专利范围第5项所述之利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,其中上述蚀刻气体乃包含:65~80%之溴化氢,15~25%上述之氯气,以及5~8%上述之氧气加氦气,且其中氧气与氦气气体之比例为3:7;上述蚀刻气体之总流量乃介于132~166 sccm。7.如申请专利范围第6项所述之利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,其中该射频功率乃包含有一上射频功率介于300~600瓦,以及一下射频功率介于15~35瓦。8.如申请专利范围第4项所述之利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,其中该角度介于45~65度之间。9.如申请专利范围第8项所述之利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,其中上述蚀刻气体乃包含:61~71%之溴化氢,14~24%上述之氯气,以及12~16%上述之氧气加氦气,且其中氧气与氦气气体之比例为3:7;上述蚀刻气体之总流量乃介于91~116 sccm。10.如申请专利范围第9项所述之利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,其中该射频功率乃包含一上射频功率介于225~275瓦,以及一下射频功率介于15~35瓦。11.如申请专利范围第4项所述之利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,其中该角度介于65-85度之间。12.如申请专利范围第11项所述之利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,其中上述蚀刻气体乃包含:65~80%之溴化氢,15~25%上述之氯气,以及5~8%上述之氧气加氦气,且其中氧气与氦气气体之比例为3:7;上述蚀刻气体之总流量乃介于132~166 sccm。13.如申请专利范围第12项所述之利用单一蚀刻步骤形成矽尖角之方法,其中该射频功率乃包含一上射频功率介于225~275瓦,以及一下射频功率介于25~35瓦。14.一种形成浮置闸极的方法,包括:提供一基底;于该基底上形成一闸介电层;于该闸介电层上形成一具有一开口之第一介电层,该开口乃露出上述闸介电层之表面;于该开口中填充一矽层;将上述基底置于一蚀刻机台之反应室中;以一蚀刻气体凹蚀上述矽层,使被蚀刻之矽层中间低于两侧以构成一对矽尖角,其中该蚀刻气体包含(1)氯气及/或(2)氧气/氦气以形成底部无凹缝之矽尖角;于上述开口内形成一第二介电层覆盖于上述具有矽尖角之矽层;以及选择性移除上述第一介电层,以留下上述第二介电层所覆盖之矽层作为一浮置闸极。15.如申请专利范围第14项所述之形成浮置闸极的方法,包括:藉由控制蚀刻气体组成与比例以及蚀刻机台之射频功率,以控制上述矽尖角形成一角度。16.如申请专利范围第14项所述之形成浮置闸极的方法,其中上述矽层之材质乃包含多晶矽、磊晶矽、单晶矽或掺杂矽。17.如申请专利范围第15项所述之形成浮置闸极的方法,其中上述蚀刻机台之反应室乃具有一压力小于8 mTorr之间。18.如申请专利范围第17项所述之形成浮置闸极的方法,其中该角度介于15~45度之间。19.如申请专利范围第18项所述之形成浮置闸极的方法,其中上述蚀刻气体乃包含:65~80%之溴化氢,15~25%上述之氯气,以及5~8%上述之氧气加氦气,且其中氧气与氦气气体之比例为3:7;上述蚀刻气体之总流量乃介于132~166 sccm。20.如申请专利范围第19项所述之形成浮置闸极的方法,其中该射频功率乃包含有一上射频功率介于300~600瓦,以及一下射频功率介于15~35瓦。21.如申请专利范围第17项所述之形成浮置闸极的方法,其中该角度介于45-65度之间。22.如申请专利范围第21项所述之形成浮置闸极的方法,其中上述蚀刻气体乃包含:61~71之溴化氢,14~24%上述之氯气,以及12~16%上述之氧气加氦气,且其中氧气与氦气气体之比例为3:7;上述蚀刻气体之总流量乃介于91~116 sccm。23.如申请专利范围第22项所述之形成浮置闸极的方法,其中该射频功率乃包含一上射频功率介于225~275瓦,以及一下射频功率介于15~35瓦。24.如申请专利范围第17项所述之形成浮置闸极的方法,其中该角度介于65-85度之间。25.如申请专利范围第24项所述之形成浮置闸极的方法,其中上述蚀刻气体乃包含:65~80%之溴化氢,15~25%上述之氯气,以及5~8%上述之氧气加氦气,且其中氧气与氦气气体之比例为3:7;上述蚀刻气体之总流量乃介于132~166 sccm。26.如申请专利范围第25项所述之形成浮置闸极的方法,其中该射频功率乃包含一上射频功率介于225~275瓦,以及一下射频功率介于25~35瓦。图式简单说明:第1A~1B图为可用于实施本发明之基底。第2图系显示多晶矽尖端角度以及底部凹缝d。第3A-3F图为本发明形成浮置闸极一实施例之流程图。第4A-4F图为本发明形成浮置闸极另一实施例之流程图。
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