发明名称 垂直电晶体均匀闸极氧化物之制造方法
摘要 本发明系关于一种制造垂直电晶体之闸极氧化物的方法。在第一步骤中在基板中形成沟渠,该沟渠自基板之上表面延伸,且具有沟渠底部和沟渠侧壁。该沟渠侧壁包含<100>晶面和<110>晶面。其次,在该沟渠侧壁上形成一具有均匀厚度之牺牲层。在形成牺牲层之后,将氮离子布植穿透该牺牲层,使使氮离子植入该沟渠侧壁之<110>晶面,但不会植入该沟渠侧壁之<100>晶面。然后移除该牺牲层,及氧化该沟渠侧壁,以形成该闸极氧化物。
申请公布号 TW508669 申请公布日期 2002.11.01
申请号 TW089125321 申请日期 2001.03.13
申请人 印芬龙科技北美股份有限公司;国际商业机器股份有限公司 发明人 裘那坦E 伐特密;苏亚纳拉样海格德;布莱恩S 李;巫立克古伦宁;喇加拉欧贾咪;赫慕特H 提窝斯
分类号 H01L21/28 主分类号 H01L21/28
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼;李明宜 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种垂直电晶体之闸极氧化物的制造方法,包含步骤:在基板中形成沟渠,该沟渠自该基板之上表面延伸,且具有沟渠底部和沟渠侧壁,该沟渠侧壁包含<100>晶面和<110>晶面;在该沟渠侧壁上形成一牺牲层,该牺牲层具有均匀的厚度;布植氮离子穿透该牺牲层,进入该沟渠侧壁之<110>晶面,但不会将该氮离子植入该沟渠侧壁之<100>晶面;移除该牺牲层;及氧化该沟渠侧壁,以形成该闸极氧化物。2.如申请专利范围第1项之制造方法,其中还包含步骤:在执行布植氮离子步骤之前,先在该沟渠底部上形成一沟渠底部氧化物层。3.如申请专利范围第1项之制造方法,其中在该沟渠侧壁上形成牺牲层之步骤包含藉由高密度电浆技术,沈积一介电质材料。4.如申请专利范围第1项之制造方法,其中该牺牲层具有从3nm到10nm之均匀厚度。5.如申请专利范围第1项之制造方法,其中该氮离子系以相对于该基板之上表面的角布植,该角系以下式计算:tan-1(h/w)其中h为该沟渠的高度,而w为该沟渠的宽度。6.如申请专利范围第5项之制造方法,其中该角系从10到60。7.如申请专利范围第5项之制造方法,其中该氮离子之布植能量系以下式计算:E布植≦(1.4)(E最小値)其中E最小値为该氮离子刚好能穿透该牺牲层,但不会进入该沟渠侧壁所需之布植能量,而E布植为氮离子布植能量。8.如申请专利范围第1项之制造方法,其中该氮离子之布植剂量系21014/cm2到11015/cm2。9.如申请专利范围第1项之制造方法,其中该闸极氧化物具有均匀的厚度。10.如申请专利范围第1项之制造方法,其中该基板包含矽晶圆,且在该矽晶圆上有沈积一氮化矽层。11.如申请专利范围第10项之制造方法,其中该基板还包含一沈积在该氮化矽层上之氧化物层。12.一种垂直电晶体的制造方法,包括下列步骤:在基板中形成沟渠,该沟渠自该基板之上表面延伸,且具有沟渠底部和沟渠侧壁,该沟渠侧壁包含<100>晶面和<110>晶面;在该沟渠侧壁上形成一牺牲层,该牺牲层具有均匀的厚度;布植氮离子穿透该牺牲层,进入该沟渠侧壁之<110>晶面,但不曾将该氮离子植入该沟渠侧壁<100>之晶面;移除该牺牲层;及氧化该沟渠侧壁,以形成该闸极氧化物。13.如申请专利范围第12项之制造方法,其中在该沟渠侧壁上形成牺牲层之步骤包含藉由高密度电浆技术,沈积一介电质材料。14.如申请专利范围第12项之制造方法,其中该牺牲层具有从3nm到10nm之均匀厚度。15.如申请专利范围第12项之制造方法,其中该氮离子系以相对于该基板之上表面的角布植,该角系以下式计算:tan-1(h/w)其中h为该沟渠的高度,而w为该沟渠的宽度。16.如申请专利范围第15项之制造方法,其中该角系从10到60。17.如申请专利范围第15项之制造方法,其中该氮离子之布植能量系以下式计算:E布植≦(1.4)(E最小値)其中E最小値为该氮离子刚好能穿透该牺牲层,但不会进入该沟渠侧壁所需之布植能量,而E布植为氮离子布植能量。18.如申请专利范围第12项之制造方法,其中该氮离子之布植剂量系21014/cm2到11015/cm2。19.如申请专利范围第12项之制造方法,其中该基板包含矽晶圆,且在该矽晶圆上有沈积一氮化矽层。20.如申请专利范围第19项之制造方法,其中该基板还包含一沈积在该氮化矽层上之氧化物层。图式简单说明:第1图为形成在基板中之沟渠的横截面图;第2图为示于第1图之沟渠,其具有4个<100>晶面和4个<110>晶面之侧壁的上下横截面图;第3图为具有形成在沟渠侧壁上之牺牲层的第2图沟渠;第4图为穿透牺性层,而将氮离子向4个<110>晶面方向植入之第3图沟渠;第5图为示于第4图之结构的横截面图;第6图为示于第5图之牺牲层和沟渠侧壁的横截面图;第7图为形成在第1图沟渠侧壁上之闸极氧化物的横截面图,及第8图为氧化物厚度跟晶面方向相关之传统电容器沟渠的上下横截面图。
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