分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法

摘要

一种分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极(Floating Gate)复晶矽层之方法。本发明之方法之特征在于，在分离闸极(Split Gate)快闪记忆体的制造过程中，当形成浅沟槽隔离区(Shallow Trench Isolation；STI)、闸极氧化层、与浮置闸极复晶矽层后，加入一保护氧化层，藉以透过微影蚀刻过程中此保护氧化层之保护，而分别控制周边电路区与晶胞区之浅沟槽隔离区之高度，且不需额外光罩，因而可加大后续复晶矽层之蚀刻与制程窗，且可完全避免复晶矽材料残留于浅沟槽隔离区以及在周边电路区产生凹洞之情况。

主权项

1.一种分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,至少包括:提供一基材,该基材中具有复数个浅沟槽隔离区(Shallow Trench Isolation;STI)、复数个闸极氧化层、与复数个浮置闸极(Floating Gate)复晶矽层,且每一该些浮置闸极复晶矽层位于每一该些闸极氧化层上,而该些浅沟槽隔离区系用以隔离每一该些浮置闸极复晶矽层且用以隔离每一该些闸极氧化层,其中该基材系区分为该周边电路区与该晶胞区;形成一保护氧化层覆盖该些浅沟槽隔离区与该些浮置闸极复晶矽层;进行一第一微影/蚀刻制程,藉以去除该晶胞区之该保护氧化层,并暴露该晶胞区之该些浮置闸极复晶矽层与该些浅沟槽隔离区;形成一牺牲层覆盖暴露之该些浮置闸极复晶矽层、该些浅沟槽隔离区、以及该保护氧化层;去除该些浮置闸极复晶矽层上之部分该牺牲层与部分该些浮置闸极复晶矽层,藉以形成复数个开口;以及于该些开口中形成复数个分离闸极(Split Gate)快闪记忆体晶胞。2.如申请专利范围第1项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该第一微影/蚀刻制程与该形成该牺牲层之步骤间更包括对该晶胞区进行一离子植入制程。3.如申请专利范围第2项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该离子植入制程至少包括一浮置闸极离子植入制程以及与一记忆体井(Memory Well;MW)离子植入制程。4.如申请专利范围第1项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该保护氧化层之材质为四乙氧基矽烷(Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate;TEOS)。5.如申请专利范围第1项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该去除该晶胞区之该保护氧化层之步骤系使用湿蚀刻。6.如申请专利范围第1项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该牺牲层之材质为氮化矽。7.如申请专利范围第1项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中于该些开口中形成该些分离闸极快闪记忆体晶胞之后更至少包括:去除该牺牲层以及位于该晶胞区且在该些分离闸极快闪记忆体晶胞以外之该些浮置闸极复晶矽层与该些闸极氧化层;于该周边电路区与该晶胞区上依序形成一复晶矽层间氧化层(Inter Poly Oxide;IPO)与一晶胞复晶矽层;以及进行一第二微影/蚀刻制程,藉以去除该周边电路区之该晶胞复晶矽层、该复晶矽层间氧化层、该保护氧化层、以及该些浮置闸极复晶矽层。8.如申请专利范围第7项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该去除该牺牲层之步骤系使用磷酸。9.如申请专利范围第7项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该去除该周边电路区之该些浮置闸极复晶矽层之步骤系使用化学乾蚀刻法。10.如申请专利范围第7项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中进行该第二微影/蚀刻制程以去除该周边电路区之该晶胞复晶矽层、该复晶矽层间氧化层、该保护氧化层、以及该些浮置闸极复晶矽层系分别执行之连续制程。11.如申请专利范围第7项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中去除位于该晶胞区且在该些分离闸极快闪记忆体晶胞以外之该些浮置闸极复晶矽层与该些闸极氧化层系分别进行且不需同时去除该周边电路区之该浮置闸极复晶矽层。12.如申请专利范围第1项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该形成该保护氧化层之步骤系使用沉积法。13.一种分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,适用于制造复数个分离闸极快闪记忆体晶胞,其中该分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法至少包括:提供一基材,该基材中具有复数个浅沟槽隔离区、复数个闸极氧化层、与复数个浮置闸极复晶矽层,且每一该些浮置闸极复晶矽层位于每一该些闸极氧化层上,而该些浅沟槽隔离区系用以隔离每一该些浮置闸极复晶矽层且用以隔离每一该些闸极氧化层,其中该基材系区分为该周边电路区与该晶胞区;形成一保护氧化层覆盖该些浅沟槽隔离区与该些浮置闸极复晶矽层;进行一第一微影/蚀刻制程,藉以去除该晶胞区之该保护氧化层,并暴露该晶胞区之该些浮置闸极复晶矽层与该些浅沟槽隔离区;对该晶胞区进行一离子植入制程;形成一氮化层覆盖暴露之该些浮置闸极复晶矽层、该些浅沟槽隔离区、以及该保护氧化层;去除该些浮置闸极复晶矽层上之部分该氮化层与部分该些浮置闸极复晶矽层,藉以形成复数个开口;于该些开口中形成该些分离闸极快闪记忆体晶胞;去除该氮化层;去除位于该晶胞区且在该些分离闸极快闪记忆体晶胞以外之该些浮置闸极复晶矽层与该些闸极氧化层;于该周边电路区与该晶胞区上依序形成一复晶矽层间氧化层与一晶胞复晶矽层;以及进行一第二微影/蚀刻制程,藉以去除该周边电路区之该晶胞复晶矽层、该复晶矽层间氧化层、该保护氧化层、以及该些浮置闸极复晶矽层。14.如申请专利范围第13项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该离子植入制程至少包括一浮置闸极离子植入制程以及与一记忆体井离子植入制程。15.如申请专利范围第13项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该保护氧化层之材质为四乙氧基矽烷。16.如申请专利范围第13项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该去除该晶胞区之该保护氧化层之步骤系使用湿蚀刻。17.如申请专利范围第13项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该氮化层之材质为氮化矽。18.如申请专利范围第13项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该去除该氮化层之步骤系使用磷酸。19.如申请专利范围第13项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该去除该周边电路区之该些浮置闸极复晶矽层之步骤系使用化学乾蚀刻法。20.如申请专利范围第13项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中该形成该保护氧化层之步骤系使用沉积法。21.如申请专利范围第13项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中进行该第二微影/蚀刻制程以去除该周边电路区之该晶胞复晶矽层、该复晶矽层间氧化层、该保护氧化层、以及该些浮置闸极复晶矽层系分别执行之连续制程。22.如申请专利范围第13项所述之分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法,其中去除位于该晶胞区且在该些分离闸极快闪记忆体晶胞以外之该些浮置闸极复晶矽层与该些闸极氧化层系分别进行且不需同时去除该周边电路区之该浮置闸极复晶矽层。图式简单说明:第1图至第9图系绘示依照本发明一较佳实施例的一种分别蚀刻周边电路区与晶胞区之浮置闸极复晶矽层之方法之制程剖面图。