发明名称 在氮化矽唯读记忆体中形成闸介电材料层的方法
摘要 在氮化矽唯读记忆体的制程中,在底材上形成高介电常数之氧化锆层以提高闸介电材料之耦合率(couplingratio)以及增进氮化矽唯读记忆体型快闪式记忆体元件之可靠性的方法。本发明的方法至少包含提供底材,利用反应性磁控溅镀法在底材上形成氧化锆层,接着在氧化锆层上形成氮化矽层,在最上层系以形成氧化矽层,因而形成一氧化矽-氮化矽-氧化锆层(0N0 layer,oxide-nitride- oxide layer)。此种以氧化锆做为闸介电材料的高耦合率可以降低控制闸电压同时有较佳的闸控制开,关能力和时依性介电崩溃的特性。
申请公布号 TW506051 申请公布日期 2002.10.11
申请号 TW089125961 申请日期 2000.12.06
申请人 旺宏电子股份有限公司 发明人 张国华
分类号 H01L21/76 主分类号 H01L21/76
代理机构 代理人 陈达仁 台北巿南京东路二段一一一号八楼之三;谢德铭 台北巿南京东路二段一一一号八楼之三
主权项 1.一种在一氮化矽唯读记忆体中形成一闸介电层的方法,该方法至少包含:提供一底材;以及在该底材上利用溅镀法形成一氧化锆层做为形成该氮化矽唯读记忆体中的该闸介电层,在该氮化矽唯读记忆体中形成该闸介电层,其中形成该氧化锆的温度约在200至800℃之间。2.如申请专利范围第1项之方法,其中上述氧化锆层系利用反应性磁控溅镀法在该底材上形成。3.如申请专利范围第1项之方法,其中上述在该底材上形成的氧化锆层厚度约为20至70埃。4.如申请专利范围第1项之方法,更包含以一回火步骤处理该氧化锆层。5.如申请专利范围第4项之方法,其中上述之回火步骤的温度约为650℃至1000℃之间,时间约为20至50秒之间。6.如申请专利范围第4项之方法,其中上述之回火处理的气体环境为惰性气体。7.一种在一氮化矽唯读记忆体中形成一闸介电层的方法,该方法至少包含:提供一底材;在该底材上利用溅镀法形成一氧化锆层做为形成该氮化矽唯读记忆体中的该闸介电层,在该氮化矽唯读记忆体中形成该闸介电层;以及对该氧化锆层进行一回火处理步骤。8.如申请专利范围第7项之方法,其中上述氧化锆层系利用反应性磁控溅镀法在该底材上形成。9.如申请专利范围第7项之方法,其中上述形成该氧化锆层的温度约200至800℃之间。10.如申请专利范围第7项之方法,其中上述在该底材上形成的氧化锆层厚度约为20至70埃。11.如申请专利范围第7项之方法,其中上述之回火的步骤温度约650至1000℃之间,时间约为20至50秒之间。12.如申请专利范围第7项之方法,其中上述之回火处理的气体环境为惰性气体。13.如申请专利范围第7项之方法,其中上述回火处理时的环境是选自于由氩气,氮气以及氧化氮所组成的族群之中。14.一种在形成氮化矽唯读记忆体中的方法,该方法至少包含:提供一底材;在该底材上以溅镀法形成一氧化锆层;对该氧化锆层进行一回火步骤;在该氧化锆层上形成一氮化矽层;在该氮化矽层上形成一氧化矽层;在该氧化矽层上形成一多晶矽层;在该多晶矽层上形成一光阻,在该光阻系定义成一闸极图案,以形成一光阻遮罩;利用该光阻做为遮罩以蚀刻该多晶矽层,该氧化矽层,该氮化矽层以及该氧化锆层以形成一闸极;移除该光阻层;在闸极的侧壁上形成间隙壁;以及在该底材内,该闸极的两侧形成一源极以及一汲极。15.如申请专利范围第14项之方法,其中上述氧化锆层利用反应性磁控溅镀法在该底材上形成。16.如申请专利范围第14项之方法,其中上述形成该氧化锆层的温度约在200至800℃之间。17.如申请专利范围第14项之方法,其中上述该氧化锆层在底材上形成的厚度约在20至70埃之间。18.如申请专利范围第14项之方法,其中上述回火处理该氧化锆层的温度约在650至1000℃之间以及该回火的时间约20至50秒之间。19.如申请专利范围第14项之方法,其中上述回火处理时的环境是选自于由氩气,氮气以及氧化氮所组成的族群之中。图式简单说明:第一图为一半导体晶片的截面图,以说明在传统的氮化矽唯读记忆体中形成闸介电层传统示意图;第二图为一表示用于形成闸介电层方法的一装置示意图;第三图为根据本发明之一半导体晶片的截面图,以说明在底材上形成闸介电层的步骤示意图;第四图为根据本发明之一半导体晶片的截面图,以说明根据本发明以形成间隙壁的步骤示意图;第五图为根据本发明在氮化矽唯读记忆体中形成一闸介电层之示意图。
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