專利名稱：形成閃存存儲(chǔ)器件的高電壓區(qū)域的柵極氧化膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明揭示一種形成閃存存儲(chǔ)器件的高電壓區(qū)域的柵極氧化膜的方法。
背景技術(shù)：
閃存存儲(chǔ)器件包括單元區(qū)域，該單元區(qū)域具有用于通過隧穿方式儲(chǔ)存及擦除數(shù)據(jù)的單元晶體管、及用于驅(qū)動(dòng)該單元晶體管的周邊電路單元。該周邊電路單元分成具有用于施加低電壓的低電壓晶體管的低電壓區(qū)域、具有對(duì)于約20V的高電壓具有抵抗性(其為隧穿所需的)的高電壓晶體管的高電壓區(qū)域等。
具有預(yù)定厚度的高電壓柵極氧化膜及低電壓柵極氧化膜形成于每個(gè)區(qū)域中。當(dāng)形成了比低電壓柵極氧化膜更厚的高電壓柵極氧化膜時(shí)，存在易于產(chǎn)生“鳥嘴形現(xiàn)象(bird′s beak phenomenon)”的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于前述問題，本發(fā)明揭示一種在半導(dǎo)體裝置中形成高電壓區(qū)域柵極氧化膜的方法，其中高電壓區(qū)域與低電壓區(qū)域兩者中的柵極氧化膜的厚度大約相等，由此避免了鳥嘴形現(xiàn)象，該現(xiàn)象在形成比低電壓區(qū)域柵極氧化膜更厚的高電壓區(qū)域柵極氧化膜時(shí)產(chǎn)生。
所揭示的形成高電壓區(qū)域柵極氧化膜的方法包含在具有高電壓區(qū)域的半導(dǎo)體基板上形成圖案，由此僅曝露該高電壓區(qū)域的柵極氧化膜形成區(qū)域；在整個(gè)表面上形成金屬氧化層；及執(zhí)行移除所述圖案的工藝，由此僅在該高電壓區(qū)域的柵極氧化膜形成區(qū)域上形成該金屬氧化層。
該金屬氧化層優(yōu)選為氧化鋁(Al2O3)層。
移除所述圖案的過程也移除形成于所述圖案上的金屬氧化層，由此該金屬氧化層僅形成于高電壓區(qū)域柵極氧化膜上。


圖1及圖2為用于解釋所揭示的形成半導(dǎo)體裝置的高電壓區(qū)域柵極氧化膜的方法的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中描述一膜安置于另一膜或一半導(dǎo)體基板“上”之處，該膜可直接接觸該另一膜或該半導(dǎo)體基板。或者，一個(gè)或多個(gè)其他膜可安置于該膜與該另一膜或該半導(dǎo)體基板之間。此外，在附圖中，每一層的厚度及大小未按比例繪制，且可為解釋方便清楚起見而將其夸示。相似參考數(shù)字用于識(shí)別相同或相似部件。
本文所揭示的是閃存存儲(chǔ)器件中高電壓區(qū)域的晶體管。該晶體管具有MISFET(金屬絕緣半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的結(jié)構(gòu)。該晶體管的柵極氧化膜可由氧化鋁(Al2O3)形成。
圖1及圖2為用于解釋所揭示的在半導(dǎo)體裝置中形成高電壓區(qū)域柵極氧化膜的方法的橫截面圖。
參看圖1，光致抗蝕劑圖案PR形成于半導(dǎo)體基板10上，經(jīng)由所述光致抗蝕劑圖案曝露高電壓區(qū)域HVR的高電壓柵極氧化膜形成區(qū)域，在該半導(dǎo)體基板10中，界定該高電壓區(qū)域HVR、低電壓區(qū)域(未圖示)及單元區(qū)域(未圖示)，且選擇性地形成適合于每一區(qū)域的晶體管。界定所述光致抗蝕劑圖案PR以使得將僅形成有高電壓柵極氧化膜的區(qū)域得以曝露。
參看圖2，氧化鋁(Al2O3)層12形成于形成有光致抗蝕劑圖案PR的整個(gè)表面上。
鋁氧化層12經(jīng)由下列步驟而形成鋁源供應(yīng)步驟；第一純化步驟；氧反應(yīng)氣體供應(yīng)步驟；及第二純化步驟，其中所述四個(gè)步驟形成一個(gè)循環(huán)。在該鋁源供應(yīng)步驟中，同時(shí)將為鋁源的TMA及NH3反應(yīng)氣體供應(yīng)至反應(yīng)器中持續(xù)約0.1至約3秒范圍內(nèi)的時(shí)間，使得在半導(dǎo)體基板的表面上吸附鋁(Al)層。NH3反應(yīng)氣體可以以自約10至約100sccm范圍內(nèi)的流動(dòng)速率來(lái)供應(yīng)。
在該第一純化步驟中，為了移除未反應(yīng)的鋁源氣體及反應(yīng)副產(chǎn)物，可將N2氣體注入或真空純化持續(xù)約0.1至約3秒范圍內(nèi)的時(shí)間，且然后經(jīng)由排出泵將其排出。
在該氧反應(yīng)氣體供應(yīng)步驟中，將氧反應(yīng)氣體供應(yīng)至該反應(yīng)器中持續(xù)約0.1至約3秒范圍內(nèi)的時(shí)間，使得在半導(dǎo)體基板的表面上吸附氧氣。
在該第二純化步驟中，為凈化未反應(yīng)的氧反應(yīng)氣體及反應(yīng)副產(chǎn)物，可將N2氣體注入或真空純化持續(xù)約0.1至約3秒范圍內(nèi)的時(shí)間，且然后經(jīng)由排出泵將其排出。
為了將氧化鋁膜形成至所要厚度，重復(fù)執(zhí)行所述四個(gè)步驟，直至以為一個(gè)循環(huán)的四個(gè)步驟形成所要厚度。
此時(shí)，鋁氧化層12形成于光致抗蝕劑圖案PR以及高電壓曝露柵極氧化膜形成區(qū)域上。
其后，執(zhí)行自形成有鋁氧化層12的結(jié)果中移除光致抗蝕劑圖案PR的工藝，由此完成本過程。
此時(shí)，在移除光致抗蝕劑圖案的工藝中，也移除了形成于所述光致抗蝕劑圖案上的鋁氧化層12，由此鋁氧化層12僅保留在高電壓區(qū)域HVR的柵極氧化膜形成區(qū)域中。如此形成的鋁氧化層12可用作晶體管或閃存存儲(chǔ)器的柵極氧化膜。
雖然未繪示于所述附圖中，但是執(zhí)行在形成有高電壓區(qū)域柵極氧化膜的整個(gè)表面上形成高電壓區(qū)域的柵電極的工藝。
如上述，高電壓區(qū)域柵極氧化膜僅形成于將經(jīng)由光致抗蝕劑圖案界定鋁氧化層的區(qū)域中。因此，可防止鳥嘴形現(xiàn)象，該現(xiàn)象是在形成比低電壓區(qū)域柵極氧化膜更厚的高電壓區(qū)域柵極氧化膜時(shí)產(chǎn)生。如此，因?yàn)榉乐沽嗽诟唠妷簴艠O氧化膜形成過程中所產(chǎn)生的鳥嘴形現(xiàn)象，所以存在的效應(yīng)在于可最小化高電壓柵極氧化膜形成區(qū)域且可最小化柵電極的形貌。
雖然已參考優(yōu)選實(shí)施例作出了前文描述，但是應(yīng)了解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以在不脫離本公開及權(quán)利要求的精神及范疇的情況下作出改變及修改。
權(quán)利要求
1.一種形成半導(dǎo)體裝置的高電壓區(qū)域的柵極氧化膜的方法，其包含在具有高電壓區(qū)域的半導(dǎo)體基板上形成圖案，由此僅曝露所述高電壓區(qū)域的柵極氧化膜形成區(qū)域；在整個(gè)表面上形成金屬氧化層；及執(zhí)行移除所述圖案的工藝，由此僅在所述高電壓區(qū)域的所述柵極氧化膜形成區(qū)域中留下所述金屬氧化層。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中所述金屬氧化層為氧化鋁層。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中移除所述圖案的所述工藝也移除形成于所述圖案頂部上的所述金屬氧化層，由此所述金屬氧化層僅保留在所述高電壓區(qū)域的所述柵極氧化膜形成區(qū)域中。
4.一種在閃存存儲(chǔ)器件中用于高電壓的晶體管，所述晶體管具有金屬絕緣半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)，所述晶體管具有使用如權(quán)利要求1的方法而形成的柵極氧化膜。
5.如權(quán)利要求4的晶體管，其中所述金屬絕緣半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極氧化膜系由氧化鋁形成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種形成半導(dǎo)體裝置的高電壓區(qū)域柵極氧化膜的方法，其包括在具有高電壓區(qū)域的半導(dǎo)體基板上形成圖案，由此僅曝露高電壓柵極氧化膜形成區(qū)域；在整個(gè)表面上形成金屬氧化層；及執(zhí)行移除所述圖案的工藝，由此僅在該高電壓柵極氧化膜形成區(qū)域中形成該金屬氧化層。
文檔編號(hào)H01L29/78GK1862772SQ20061000424
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2006年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月11日
發(fā)明者金恩洙 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司