发明名称 于具共同源极线之记忆体元件形成隔离的方法
摘要 本发明提供一种在具有共同源极线之记忆体元件中形成隔离的方法。本发明的重点是只在共同源极线制作较浅的隔离,而在其他区域制作较深的隔离。本发明采用了额外的共同源极扩散(CSD)遮罩,其覆盖住共同源极线用以抗拒形成浅沟渠隔离的蚀刻,而只顺着共同源极线形成非常浅的氧化层。本发明利用一种两阶段的浅沟渠隔离蚀刻制程。第一阶段是非常浅且边缘倾斜(edge-tapered)的蚀刻,而第二阶段是垂直浅沟渠隔离的蚀刻,直到符合快闪记忆体元件或其他元件之同一晶方中要求的较深的深度。
申请公布号 TW489483 申请公布日期 2002.06.01
申请号 TW090113683 申请日期 2001.06.06
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 刘纪纬
分类号 H01L21/8247;H01L21/76 主分类号 H01L21/8247
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 1.一种于记忆体元件形成隔离的方法,其步骤至少 包含: 提供一半导体底材,该半导体底材具有一共同源极 区域和一第一区域; 形成一具一第一深度之第一开口于该共同源极区 域之该半导体底材内; 形成一具一第二深度之第二开口于该第一区域之 该半导体底材内,其中该第二深度大于该第一深度 ;及 以一介电材料填塞该第一开口及该第二开口,以形 成一第一隔离于该共同源极区域及一第二隔离于 该第一区域之该半导体底材内。2.如申请专利范 围第1项之方法,其中上述该半导体底材是一矽底 材。3.如申请专利范围第1项之方法,其中上述形成 该第一开口之步骤至少包含: 形成一第一介电层于该半导体底材上; 形成一第二介电层于该第一介电层上,其中该第二 介电层与该第一介电层具有不同的蚀刻选择比; 形成一第三介电层于该第二介电层上,其中该第三 介电层与该第二介电层具有不同的蚀刻选择比; 形成一第一图案转移之光阻于该第三介电层上,其 中该第一图案转移之光阻定义出该第一开口于该 共同源极区域; 利用该第一图案转移之光阻为罩幕,蚀刻该第三介 电层,该第二介电层,该第一介电层,及部份该半导 体底材,以形成该具该第一深度之第一开口于该共 同源极区域之该半导体底材内;及 去除该第一图案转移之光阻。4.如申请专利范围 第3项之方法,其中上述形成该形成该第二开口之 步骤至少包含: 形成一第二图案转移之光阻于该第三介电层上,其 中该第二图案转移之光阻定义出该第二开口于该 第一区域; 利用该第二图案转移之光阻为罩幕,蚀刻该第三介 电层,该第二介电层,该第一介电层,及部份该半导 体底材,以形成该具该第二深度之第二开口于该第 一区域之该半导体底材内,其中该第二深度大于该 第一深度;及 去除该第二图案转移之光阻。5.如申请专利范围 第3项之方法,其中上述该第一介电层是一垫氧化 层。6.如申请专利范围第5项之方法,其中上述该第 二介电层是一氮化矽层。7.如申请专利范围第6项 之方法,其中上述该第三介电层是一覆盖氧化层。 8.如申请专利范围第3项之方法,其中上述形成该第 一隔离及该第二隔离之步骤至少包含: 形成一第四介电层于该第一开口及该第二开口内; 利用该介电材料,形成一第五介电层于该第一介电 层上且填塞该第一开口及该第二开口; 平坦化该第五介电层以暴露出该第二介电层;及 去除该第二介电层及该第一介电层。9.如申请专 利范围第1项之方法,更包含形成一闸极结构,一源 极区域,一汲极区域,及一共同源极线以形成一快 闪记忆体元件。10.一种于记忆体元件形成隔离的 方法,其步骤至少包含: 提供一矽底材,该矽底材具有一共同源极区域和一 第一区域; 形成一垫氧化层于该矽底材上; 形成一氮化矽层于该垫氧化层上; 形成一覆盖氧化层于该氮化矽层上; 形成一具一第一深度之第一开口于该共同源极区 域之该矽底材内; 形成一具一第二深度之第二开口于该第一区域之 该矽底材内,其中该第二深度大于该第一深度;及 以一介电材料填塞该第一开口及该第二开口,以形 成一第一隔离于该共同源极区或及一第二隔离于 该第一区域之该矽底材内。11.如申请专利范围第 10项之方法,其中上述形成该第一开口之步骤至少 包含: 形成一第一图案转移之光阻于该覆盖氧化层上,其 中该第一图案转移之光阻定义出该第一开口于该 共同源极区域; 利用该第一图案转移之光阻为罩幕,蚀刻该覆盖氧 化层,该氮化矽层,该垫氧化层,及部份该矽底材,以 形成该具该第一深度之第一开口于该共同源极区 域之该矽底材内;及 去除该第一图案转移之光阻。12.如申请专利范围 第10项之方法,其中上述形成该第二开口之步骤至 少包含: 形成一第二图案转移之光阻于该覆盖氧化层上,其 中该第二图案转移之光阻定义出该第二开口于该 第一区域; 利用该第二图案转移之光阻为罩幕,蚀刻该覆盖氧 化层,该氮化矽层,该垫氧化层,及部份该矽底材,以 形成该具该第二深度之第二开口于该第一区域之 该矽底材内其中该第二深度大于该第一深度;及 去除该第二图案转移之光阻。13.如申请专利范围 第10项之方法,其中上述形成该第一隔离及该第二 隔离之步骤至少包含: 形成一衬氧化层于该第一开口及该第二开口内; 利用该介电材料,形成一介电层于该覆盖氧化层上 且填塞该第一开口及该第二开口; 平坦化该介电层以暴露出该氮化矽层;及 去除该氮化矽层及该垫氧化层。14.如申请专利范 围第10项之方法,更包含形成一闸极结构,一源极区 域,一汲极区域,及一共同源极线以形成一快闪记 忆体元件。15.一种于一具一共同源极区域及一第 一区域之半导体底材形成隔离的方法,其步骤至少 包含: 形成一垫氧化层于该半导体底材上; 形成一氮化矽层于该垫氧化层上; 形成一覆盖氧化层于该氮化矽层上; 形成一第一图案转移之光限于该覆盖氧化层上,其 中该第一图案转移之光阻定义出一第一开口于该 半导体底材之该共同源极区域及一第二开口于该 半导体底材之该第一区域; 利用该第一图案转移之光阻为罩幕,蚀刻该覆盖氧 化层,该氮化矽层,该垫氧化层,及部份该矽底材,以 形成具一第一深度之该第一开口于该共同源极区 域之该半导体底材内,及该第二开口于该第一区域 之该半导体底材内; 去除该第一图案转移之光阻; 形成一第二图案转移之光阻于该覆盖氧化层上,其 中该第二图案转移之光阻定覆盖住该第一开口,且 暴露出于该第二开口内之该半导体底材; 利用该第二图案转移之光阻为罩幕,去除该第二开 口内之该半导体底材直到一第二深度,其中该第二 深度大于该第一深度; 去除该第二图案转移之光阻; 形成一衬氧化层于该第一开口及该第二开口内; 利用一介电材料,形成一介电层于该覆盖氧化层上 且填塞该第一开口及该第二开; 平坦化该介电层以暴露出该氮化矽层;及 去除该氮化矽层及该垫氧化层。16.如申请专利范 围第15项之方法,其中上述该半导体底材是一矽底 材。17.如申请专利范围第15项之方法,更包含形成 一闸极结构,一源极区域,一汲极区域,及一共同源 极线以形成一快闪记忆体元件。图式简单说明: 第一图系传统技术形成记忆阵列未形成共同源极 线前之俯视面图; 第二图系第一图形成共同源极线后切线2-2之横切 面图,其显示共同位元线的电性不连续; 第三图系利用本发明形成记忆阵列未形成共同源 极线前之俯视面图; 第四A图系本发明于形成浅沟渠隔离区域之第一开 口时之第三图切线4-4之横切面图; 第四B图系本发明于形成浅沟渠隔离区域之第二开 口时之第三图切线4-4之横切面图; 第四C图系本发明于形成浅沟渠隔离区域之第一隔 离时之第三图切线4-4之横切面图; 第四D图系本发明于形成浅沟渠隔离区域之第一隔 离完成后之第三图切线4-4之横切面图; 第五A图系本发明于形成浅沟渠隔离区域之第二开 口时之第三图切线5-5之横切面图; 第五B图系本发明于形成浅沟渠隔离区域之第二开 口时之第三图切线5-5之横切面图; 第五C图系本发明于形成浅沟渠隔离区域之第二隔 离时之第三图切线5-5之横切面图; 第五D图系本发明于形成浅沟渠隔离区域之第二隔 离完成后之第三图切线5-5之横切面图; 第六图系本发明于形成浅沟渠隔离完成后之第三 图切线6-6之横切面图; 第七图系第三图中共同源极区域的浅沟渠隔离被 蚀刻,形成共同源极线后之横切面图。
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