一種形成快閃記憶體晶胞的方法
2023-07-18 08:17:11 2
專利名稱：一種形成快閃記憶體晶胞的方法
技術領域：
本發明有關一種形成一快閃記憶體晶胞的方法，特別是有關一種使用一濺擊(sputtering)程序形成一快閃記憶體晶胞的方法。
背景技術：
快閃記憶體為目前最具潛力的內存產品。由於快閃記憶體具有可電除(electricallyerasable)且可編程(mechanisms)的特徵，並且可以同時對整個內存數組(array)中各快閃記憶體晶胞進行電除與編程，因此已廣泛地被應用作為各種既需要儲存的數據不會因電源中斷而消失而又需要可以重複讀寫數據的內存，例如數字相機的底片或主機板的基本輸入輸出系統。因此，如何提升快閃記憶體的性能與降低快閃記憶體的成本，便成為一個重要的課題。
另外，傳統形成快閃記憶體晶胞時，在形成絕緣氧化物後會進行一平坦化程序，通常使用一化學機械研磨程序來進行此一步驟。然而，化學機械研磨過程控制不易，且容易造成氧化物表面凹陷。往往為了克服化學機械研磨程序的缺點又需增加額外的程序。因此更增加了製程的複雜性與成本。
發明內容
本發明的一目的在於提供一種使用一濺擊(sputtering)程序形成一快閃記憶體晶胞的方法。
本發明的另一目的在於提供一種形成快閃記憶體晶胞的方法，以有效增加晶胞中電荷的儲存。
為實現上述目的，本發明的形成一快閃記憶體晶胞的方法，其特點是，所述方法至少包括提供一底材；形成一第一多晶矽層在所述底材上；形成一氮化層在所述第一多晶矽層上；移除部分所述氮化層和所述第一多晶矽層以形成數個洞並暴露出所述底材；形成一隔離介電質在所述些洞內，其中所述隔離介電質在所述些洞的一側壁處呈現凸起狀，且所述隔離介電質高於所述第一多晶矽層；移除在所述第一多晶矽層上的所述氮化層；以及正形地形成一第二多晶矽層在所述第一多晶矽層和所述隔離介電質上。
在本發明中，在形成隔離氧化物的過程中使用一濺擊程序來移除部分的介電層。然後，再以簡單的溼蝕刻程序移除多餘的介電層。在現有的方法中，隔離氧化物的行程多使用化學機械研磨程序。然而，化學機械研磨程序的不易控制與容易造成表面凹陷或碟陷的缺點，反而需要花費額外的步驟來解決。本發明使用濺擊程序取代傳統化學機械研磨程序輕易地克服了其缺點，且不需額外的製程步驟。另外，使用本方法形成的隔離氧化物突起於第一多晶矽層的表面，使得隨後形成的第二多晶矽層沉積在第一多晶矽和隔離氧化物起伏的表面上。因此，增加了第二多晶矽的表面積也增加了第二多晶矽儲存電荷的能力，同時也增進了快閃記憶體晶胞的效能。
為更清楚理解本發明的目的、特點和優點，下面將結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細說明。
圖1A至圖1F係為根據本發明方法所揭示的形成快閃記憶體晶胞的流程示意圖。
具體實施例方式
本發明的半導體設計可被廣泛地應用到許多半導體設計中，並且可利用許多不同的半導體材料製作，當本發明以一較佳實施例來說明本發明方法時，凡熟悉此領域的人士應理解到許多的步驟可以改變，材料及雜質也可替換，這些一般的替換無疑地也不脫離本發明的精神及範疇。
參照圖1A，首先，提供一底材10。然後，在底材10上沉積一第一多晶矽層20。接著，在第一多晶矽層20上沉積一氮化層30。此氮化層30的材質可為氮化矽。接下來，進行一微影程序移除部分的氮化層30和第一多晶矽層20以形成暴露出底材10的數個洞50。在此微影程序後，第一多晶矽層20完成所需的圖案轉移。
參照圖1B，接著，正形地沉積一介電層32在氮化層30上和洞50內。此介電層32的材質為氧化物，且可以使用化學氣相沉積法形成，又例如高密度等離子體化學氣相沉積法。另外，此介電層32在快閃記憶體晶胞內是作為一隔離氧化物，且介電層32的厚度比第一多晶矽層20要厚。
參照圖1C，接下來，進行一濺擊(sputtering)程序移除部分的介電層32並暴露出一部份氮化層30。在洞50內介電層32在洞50的側壁周圍為一突起狀。
參照圖1D，然後，移除在氮化層30上的介電層32。此移除程序至少包含下列步驟，首先，形成一屏蔽覆蓋住在洞50內的介電層32。接著，以一溼蝕刻程序移除位於被遮蔽在氮化層30上的介電層32。然後，再將屏蔽移除。
參照圖1E，下一步，以一蝕刻程序將氮化層30移除。剩餘在洞50內的介電層32凸起於第一多晶矽層20的一表面且其厚度也較第一多晶矽層20厚。在洞50內的介電層32是作為隔離氧化物。最後，參照圖1F，正形地沉積一第二多晶矽層22在第一多晶矽層20和介電層32起伏的表面上。
綜合上述，本發明使用濺擊程序形成隔離氧化物同時也克服以往使用化學機械研磨程序的缺點。另外，以本方法形成的快閃記憶體晶胞，其中形成的隔離氧化物可有效的增加快閃記憶體晶胞的效能。此外，本發明可輕易的達成並使用現有的設備與程序。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用以限定本發明；凡其它未脫離本發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾均應包含在本發明申請的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種形成一快閃記憶體晶胞的方法，其特徵在於，所述方法至少包括提供一底材；形成一第一多晶矽層在所述底材上；形成一氮化層在所述第一多晶矽層上；移除部分所述氮化層和所述第一多晶矽層以形成數個洞並暴露出所述底材；形成一隔離介電質在所述些洞內，其中所述隔離介電質在所述些洞的一側壁處呈現凸起狀，且所述隔離介電質高於所述第一多晶矽層；移除在所述第一多晶矽層上的所述氮化層；以及正形地形成一第二多晶矽層在所述第一多晶矽層和所述隔離介電質上。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的第一多晶矽層是使用一沉積程序形成。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的氮化層是使用一沉積程序形成。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的氮化層的材質是為氮化矽。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，形成所述隔離介電質的步驟至少包含下列步驟正形地沉積一介電層在所述氮化層和所述底材上；使用一濺擊程序移除部分所述介電層並暴露出部分所述氮化層；以及移除在所述氮化層上的所述介電層。
6..如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述的介電層是使用一化學氣相沉積法形成。
7.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述的介電層是使用一高密度等離子體化學氣相沉積法形成。
8..如權利要求5所述的方法，其特徵在於，移除在所述氮化層上的所述介電層的步驟至少包含下列步驟形成一屏蔽覆蓋住在所述些洞內的所述介電層；使用一溼蝕刻程序移除在所述氮化層上的所述介電層；以及移除所述屏蔽。
全文摘要
本發明提供一種形成一快閃記憶體晶胞的方法，至少包含下列步驟。首先，提供一底材；然後，依序形成一第一多晶矽層和一氮化層在底材上；接著，移除部分的氮化層和第一多晶矽層以形成數個洞並暴露出底材；下一步，在這些洞內形成一隔離介電質，其中隔離介電質在這些洞的一側壁處呈現凸起狀，且隔離介電質高於第一多晶矽層；然後，移除在第一多晶矽層上的氮化層；最後，正形地形成一第二多晶矽層在第一多晶矽層和隔離介電質上。
文檔編號H01L21/82GK1400656SQ01125090
公開日2003年3月5日 申請日期2001年8月3日 優先權日2001年8月3日
發明者張炳一, 劉婉懿, 巫淑麗 申請人:旺宏電子股份有限公司