发明名称 形成闸极之方法
摘要 一种形成闸极之方法,此方法包括,首先,形成闸极介电层,浮置闸下半部,包围此浮置闸下半部之浮置闸下半部介电层。然后形成至少二介电层,此至少二介电层之每一层具有不同之等向性蚀刻速率。然后,利用非等向性蚀刻与等向性蚀刻,于此至少二介电层形成一开口,此开口暴露出浮置闸下半部之顶部。然后共形地定义,浮置闸上半部至少于此开口之侧壁和浮置闸下半部之顶部上。接着共形地定义,浮置闸和控制闸间之介电层和控制闸于此浮置闸上半部上,而形成一闸极。并包括此闸极结构。
申请公布号 TW485467 申请公布日期 2002.05.01
申请号 TW089119720 申请日期 2000.09.25
申请人 旺宏电子股份有限公司 发明人 张庆裕
分类号 H01L21/28 主分类号 H01L21/28
代理机构 代理人 詹铭文 台北巿罗斯福路二段一○○号七楼之一
主权项 1.一种形成闸极的方法,形成于一基底上,该基底包括一元件结构,该元件结构包括一源/汲极、一闸极介电层、一第一闸极导电层、和包围该第一闸极导电层之一第一介电层,包括下列步骤:形成复数层第二介电层于该第一介电层和该第一闸极导电层上;形成一第一蚀刻罩幕层于该些第二介电层之最上层上,该第一蚀刻罩幕层包括一第一开口,以暴露出该些第二介电层之部分之最上层;利用该第一蚀刻罩幕层,进行一第一非等向性蚀刻制程,蚀刻该第一开口下之该些第二介电层,形成一第二开口,以暴露出该第一闸极导电层;进行一等向性蚀刻制程,于该第二开口边上之该些第二介电层,每一该些第二介电层具有一不同之等向性蚀刻速率,形成一第三开口;以及移除该蚀刻罩幕层。2.如申请专利范围第1项所述之形成闸极的方法,其中,该第三开口形状包括阶梯形。3.如申请专利范围第1项所述之形成闸极的方法,其中,每一该些第二介电层包括氧化层、氮化矽、含离子氧化层、含离子氮化矽、硼矽玻璃、硼磷矽玻璃、含硼之氧化层、含磷之氧化层、含硼磷之氧化层、旋涂式玻璃、及含有矽与氧的有机矽化物其中之一。4.如申请专利范围第1项所述之形成介电层之方法,其中,每一该些第二介电层包括一密度,以达到该不同之等向性蚀刻速率。5.如申请专利范围第1项所述之形成介电层之方法,其中,每一该些第二介电层包括一离子含量,以达到该不同之等向性蚀刻速率。6.如申请专利范围第1项所述之形成闸极的方法,其中,该等向性蚀刻制程包括一化学乾蚀刻制程、一化学湿蚀刻制程、及一化学气相蚀刻制程其中之一。7.如申请专利范围第6项所述之形成闸极的方法,其中,该化学湿蚀刻制程包括利用氢氟酸和氟化氨混合液、氢氟酸、硝酸、及磷酸其中之一。8.如申请专利范围第1项所述之形成闸极的方法,其中,该方法更包括下列步骤:形成一第一导电层,至少覆盖该些第二介电层之该第三开口之侧壁,以及被该第三开口暴露之该第一闸极导电层;定义该第一导电层,以形成一第二闸极导电层,且暴露出部分之该些第二介电层;形成一第三介电层,覆盖该第二闸极导电层;形成一至少一第二导电层,覆盖该第三介电层;形成具有一图案之一第二蚀刻罩幕层,于该至少一第二导电层上,该图案横跨一部份之该第三开口;利用该第二蚀刻罩幕层,进行一第二非等向性蚀刻制程,依序蚀刻该至少一第二导电层、该第三介电层、该第二闸极导电层、及该第一闸极导电层,以暴露出部分之该第二介电层及该第一闸极导电层下之该闸极介电层,该第三介电层经蚀刻后,形成一闸极间介电层于该第二闸极导电层上,该至少一第二导电层经蚀刻后,形成一至少一第三闸极导电层于该闸极间介电层上;以及移除该第二蚀刻罩幕层。9.如申请专利范围第8项所述之形成闸极的方法,其中,该闸极间介电层包括氮化矽、氧化矽、氧化矽/氮化矽/氧化矽复合层、铅锆钛酸盐、铋锶钛酸盐、及氧化钽其中之一。10.如申请专利范围第8项所述之形成闸极的方法,其中,该第二闸极导电层包括复晶矽和钨化矽其中之一,和该至少一第三闸极导电层包括复晶矽和钨化矽其中之一。11.一种形成介电层之方法,包括下列步骤:提供一基底,该基底包括一元件结构;形成复数层介电层于该基底上,每一该些介电层具有相同及不同之厚度其中之一;形成一蚀刻罩幕层于该些介电层之最上层上,该蚀刻罩幕层包括一第一开口,以暴露出该些介电层之部分之最上层;利用该蚀刻罩幕层,进行一非等向性蚀刻制程,蚀刻该第一开口下之该些介电层,形成一第二开口,以暴露出该基底;进行一等向性蚀刻制程,于该第二开口边上之该些介电层,每一该些介电层具有一不同之等向性蚀刻速率,形成一第三开口;以及移除该蚀刻罩幕层。12.如申请专利范围第11项所述之形成介电层之方法,其中,该第三开口形状包括阶梯形。13.如申请专利范围第11项所述之形成介电层之方法,其中,每一该些介电层包括氧化层、氮化矽、含离子氧化层、含离子氮化矽、硼矽玻璃、硼磷矽玻璃、含硼之氧化层、含磷之氧化层、含硼磷之氧化层、旋涂式玻璃、及含有矽与氧的有机矽化物其中之一。14.如申请专利范围第11项所述之形成介电层之方法,其中,每一该些介电层包括一密度,以达到该不同之等向性蚀刻速率。15.如申请专利范围第11项所述之形成介电层之方法,其中,每一该些介电层包括一离子含量,以达到该不同之等向性蚀刻速率。16.如申请专利范围第11项所述之形成介电层之方法,其中,该等向性蚀刻制程包括一化学乾蚀刻制程、一化学湿蚀刻制程、及一化学气相蚀刻制程其中之一。17.如申请专利范围第16项所述之形成介电层之方法,其中,该化学湿蚀刻制程包括利用氢氟酸和氟化氨混合液、氢氟酸、硝酸、及磷酸其中之一。18.一种形成电容器下电极之方法,包括下列步骤:提供一基底,该基底包括一元件结构;形成复数层介电层于该基底上,每一该些介电层具有相同及不同之厚度其中之一;形成一蚀刻罩幕层于该些介电层之最上层上,该蚀刻罩幕层包括一第一开口,以暴露出该些介电层之部分之最上层;利用该蚀刻罩幕层,进行一非等向性蚀刻制程,蚀刻该第一开口下之该些介电层,形成一第二开口,以暴露出该基底;进行一等向性蚀刻制程,于该第二开口边上之该些介电层,每一该些介电层具有一不同之等向性蚀刻速率,形成一第三开口;移除该蚀刻罩幕;以及形成一下电极,该下电极至少覆盖该第三开口之侧壁,以及被该第三开口暴露之该基底中之该元件结构。19.如申请专利范围第18项所述之形成电容器下电极之方法,其中,该第三开口形状包括阶梯形。20.如申请专利范围第18项所述之形成电容器下电极之方法,其中,每一该些介电层包括氧化层、氮化矽、含离子氧化层、含离子氮化矽、硼矽玻璃、硼磷矽玻璃、含硼之氧化层、含磷之氧化层、含硼磷之氧化层、旋涂式玻璃、及含有矽与氧的有机矽化物其中之一。21.如申请专利范围第18项所述之形成电容器下电极之方法,其中,每一该些介电层包括一密度,以达到该不同之等向性蚀刻速率。22.如申请专利范围第18项所述之形成电容器下电极之方法,其中,每一该些介电层包括一离子含量,以达到该不同之等向性蚀刻速率。23.如申请专利范围第18项所述之形成电容器下电极之方法,其中,该等向性蚀刻制程包括一化学乾蚀刻制程、一化学湿蚀刻制程、及一化学气相蚀刻制程其中之一。24.如申请专利范围第23项所述之形成电容器下电极之方法,其中,该化学湿蚀刻制程包括利用氢氟酸和氟化氨混合液、氢氟酸、硝酸、及磷酸其中之一。25.一种闸极结构,形成于一基底上,该基底包括一源/汲极,该闸极结构包括:一闸极介电层,形成于该基底上;一第一闸极导电层,形成于该闸极介电层上;一第一介电层包围该第一闸极导电层;以及复数层第二介电层,形成于该第一介电层上,该些第二介电层中包括一开口,该开口之侧壁为阶梯形,且暴露出该第一闸极导电层。26.如申请专利范围第25项所述之闸极结构,其中,该结构更包括:一第二闸极导电层,至少覆盖该些第二介电层中之该开口之侧壁,以及被该开口暴露之该第一闸极导电层;一闸极间介电层,覆盖该第二闸极导电层;以及一至少一第三闸极导电层,覆盖该闸极间介电层。27.如申请专利范围第25项所述之闸极结构,其中,每一该些第二介电层包括氧化层、氮化矽、含离子氧化层、含离子氮化矽、硼矽玻璃、硼磷矽玻璃、含硼之氧化层、含磷之氧化层、含硼磷之氧化层、旋涂式玻璃、及含有矽与氧的有机矽化物其中之一。28.如申请专利范围第25项所述之闸极结构,其中,每一该些第二介电层包括一不同密度。29.如申请专利范围第25项所述之闸极结构,其中,每一该些第二介电层包括一不同离子含量。30.如申请专利范围第25项所述之闸极结构,其中,该闸极间介电层包括氮化矽、氧化矽、氧化矽/氮化矽/氧化矽复合层、铅锆钛酸盐、铋锶钛酸盐、及氧化钽其中之一。31.如申请专利范围第25项所述之闸极结构,其中,该第二闸极导电层包括复晶矽和钨化矽其中之一,和该至少一第三闸极导电层包括复晶矽和钨化矽其中之一。32.一种介电层结构,形成于一基底上,该基底包括一元件结构,包括:复数层介电层,形成于该基底上,该些介电层中包括一开口,该开口之侧壁为阶梯形,且暴露出该基底上之该元件结构。33.如申请专利范围第32项所述之介电层结构,其中,每一该些介电层包括氧化层、氮化矽、含离子氧化层、含离子氮化矽、硼矽玻璃、硼磷矽玻璃、含硼之氧化层、含磷之氧化层、含硼磷之氧化层、旋涂式玻璃、及含有矽与氧的有机矽化物其中之一。34.如申请专利范围第32项所述之介电层结构,其中,每一该些介电层包括一不同密度。35.如申请专利范围第32项所述之介电层结构,其中,每一该些介电层包括一不同离子含量。36.一种电容器下电极结构,形成于一基底上,该基底包括一元件结构,包括:复数层介电层,形成于该基底上,该些介电层中包括一开口,该开口之侧壁为阶梯形,且暴露出该基底中之该元件结构;以及一下电极,至少覆盖该些介电层中之该开口之侧壁,以及被该开口暴露之该元件结构。37.如申请专利范围第36项所述之电容器下电极结构,其中,每一该些介电层包括氧化层、氮化矽、含离子氧化层、含离子氮化矽、硼矽玻璃、硼磷矽玻璃、含硼之氧化层、含磷之氧化层、含硼磷之氧化层、旋涂式玻璃、及含有矽与氧的有机矽化物其中之一。38.如申请专利范围第36项所述之电容器下电极结构,其中,每一该些介电层包括一不同密度。39.如申请专利范围第36项所述之电容器下电极结构,其中,每一该些介电层包括一不同离子含量。图式简单说明:第1A图系绘示一传统堆叠闸式非挥发性快闪记忆体元件于完成浮置闸定义后之布局示意图;第1B图系绘示此元件之闸极布局示意图;第2图系绘示第1图沿II-II方向之闸极结构剖面示意图;第3A图系绘示依据本发明之较佳实施例之一堆叠闸式记忆体元件于完成浮置闸定义后之布局示意图;第3B图系绘示此元件之闸极布局示意图;第4A至4F图系绘示第3A和3B图沿IV-IV方向之闸极制造流程结构剖面示意图;以及第5A至5F图绘示,本发明之形成闸极之方法的应用于形成动态随机记忆体之电容器之制程流程结构剖面示意图。
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