CN1630065A - 形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法和所形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法和所形成装置,此方法包括提出一基底,在基底上依序形成一浮置闸介电层、一浮置多晶硅闸层、一氮化硅层与一光阻层。并以光阻层作为蚀刻罩幕,蚀刻氮化硅层与浮置多晶硅闸层。在暴露区表面上形成一氧化层,并移除光阻层与氮化硅层以暴露浮置多晶硅闸层,之后在浮置多晶硅闸层中形成多晶硅间隙,以及在浮置多晶硅闸层的多晶硅间隙上,沉积一氮化硅层,以形成一自行对准接触窗。本发明可配合记忆胞的小型化发展、增加光接触窗微影技术的裕度与解决习知随机缺陷所导致的单一位元失效问题。

Description

形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法和所形成装置
技术领域
本发明涉及一种记忆元件的制造方法,特别是涉及一种形成具有自行对准接触窗(self-aligned contacts)的记忆元件的方法和所形成装置。
背景技术
快闪记忆体(记忆体即存储介质,存储器,内存,以下均称为记忆体)是非挥发性储存集成电路成长中的一类。快闪记忆体具有可电除、可程式化及可读取芯片(即芯片)上记忆胞的能力。快闪记忆体的记忆胞由所谓的浮置闸(floating gate)电晶体组成,其资料(即数据,以下均称为资料)是藉由充电或放电浮置闸而储存在记忆胞里。浮置闸是一个导电材料,典型为多晶硅。浮置闸经由一氧化薄层或其他绝缘物质与电晶体的通道隔离,以及经由第二层绝缘材料与控制闸或电晶体的字元线隔离。
浮置闸充电的行为一般称为快闪记忆体的程式化步骤。藉由所谓的热电子注射来实现,例如在闸极与源极之间产生一较大正电压,例如是12伏特,以及介于汲极与源极之间的一正电压,例如是7伏特。
浮置闸放电的行为被称为快闪记忆体抹除功能。这抹除功能一般是经由在浮置闸与电晶体的源极之间(源极抹除)或浮置闸与基底之间(通道抹除)的一F-N穿隧机制完成。例如,一源极抹除操作由一个从源极到闸极的较大正电压所导致,同时,浮置对应记忆胞的汲极。这正电压例如是12伏特。
现在,无接触式阵列非挥发性记忆体设计需求增加。无接触式阵列包括一储存记忆胞的阵列,记忆胞的阵列经由埋入式扩散与另一记忆胞的阵列连结,埋入式扩散只有周期性地与一金属位元线连接。早期的快闪记忆体设计的每个记忆胞需要一半金属接触窗(half metal contact)。因为金属接触窗在集成电路上用了大部分区域,所以这些金属接触窗成为制作高密度记忆技术的主要障碍。此外,随着元件变得越来越小,面积缩小(areareduction)被阵列中用以存取储存胞的相邻汲极与源极位元线的接触窗间距(pitches)之上的金属限制住。
因此,需要排除现有技术中记忆胞缩小的瓶颈、排除接触窗光阻以及/或是解决随机缺陷导致单一位元失效的问题,更需要发明一种具有自行对准接触窗的记忆元件的制造方法。
有鉴于上述问题,本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种新的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法和所形成装置,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种新的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法和所形成装置,所要解决的技术问题是提供一种形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法和所形成装置,使其自行对准接触窗能增加光接触窗微影技术的裕度,更能容忍对不准现象,而可解决现有习知的接触窗光阻问题,从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于,提供一种形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,所要解决的技术问题是因记忆胞缩小将不受限于接触窗对不准现象,所以可以解决现有习知的记忆胞缩小的瓶颈,从而更加适于实用。
本发明的再一目的在于,提供一种形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,所要解决的技术问题是使其可解决现有习知随机单一位元缺陷的问题,从而更加适于实用。
本发明的还一目的在于,提供一种装置,所要解决的技术问题是因记忆胞缩小将不受限于接触窗对不准现象,所以可以解决现有习知的记忆胞缩小的瓶颈,从而更加适于实用。
本发明的还一目的在于,提供一种装置,所要解决的技术问题是使其可解决现有习知随机单一位元缺陷的问题,从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其包括以下步骤:提供一基底,该基底具有一浮置闸介电层形成其上;在该浮置闸介电层上形成一浮置多晶硅闸层;在该浮置多晶硅闸层上形成一氮化硅层;在该氮化硅层上形成一光阻层;以该光阻层作为蚀刻罩幕,蚀刻该氮化硅层的多数个暴露区与该浮置多晶硅闸层;在该些暴露区上形成一氧化层;移除该光阻层与该氮化硅层以暴露该浮置多晶硅闸层;在该浮置多晶硅闸层中,形成多数个多晶硅间隙;以及在该浮置多晶硅闸层的该些多晶硅间隙之上,沉积一氮化硅层,以形成一自行对准接触窗。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其中所述的氮化硅层的沉积包括在该浮置多晶硅闸层与该氧化层之上,沉积一氮化硅层。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其更包括蚀刻该氮化硅层,以暴露部份的该浮置多晶硅闸层。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其更包括蚀刻该氮化硅层,以暴露部份的该浮置闸介电层。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其更包括蚀刻该氮化硅层,以产生多数个氮化硅间隙壁。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其中所述的该些氮化硅间隙壁被形成在该浮置多晶硅闸层上。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其中:该浮置多晶硅闸层是一第一浮置多晶硅闸层;该方法更包括在该第一浮置多晶硅闸层、该氧化层与该些氮化硅间隙壁上,沉积一第二浮置多晶硅闸层。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其更包括在该第二浮置多晶硅闸层上沉积一层间介电层。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其中所述的层间介电层包括一氧化物/氮化物/氧化物堆迭薄膜。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其中所述的氮化硅层的蚀刻包括一干式蚀刻制程。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种装置,其是使用权利要求1的方法形成的。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种装置,其是使用权利要求5的方法形成的。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种装置,其是使用权利要求9的方法形成的。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其包括以下步骤:提供一基底,该基底具有一浮置多晶硅闸图案与在该浮置多晶硅闸图案的源极侧与汲极侧上的一氧化物图案;在该浮置多晶硅闸图案中形成多数个多晶硅间隙;以及在该浮置多晶硅闸图案的该些多晶硅间隙上沉积一氮化硅层,以形成一自行对准接触窗。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其中:该氮化硅层是被沉积在该浮置多晶硅闸图案与该氧化图案之上;以及该方法更包括蚀刻该氮化硅层,以暴露部份的该浮置多晶硅闸图案。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其中所述的氮化硅层被蚀刻成为多数个氮化硅间隙壁。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其中所述的氮化硅层的蚀刻导致该些氮化硅间隙壁形成在该浮置多晶硅闸图案上。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其更包括:在该浮置多晶硅闸图案、该氧化图案与该些氮化硅间隙壁上,沉积一浮置多晶硅闸层;以及在该浮置多晶硅闸层上沉积一层间介电层。
前述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其中所述的氮化硅层的蚀刻包括一湿式蚀刻制程。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种装置,其是使用权利要求14的方法形成的。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种装置,其是使用权利要求16的方法形成的。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种装置,其是使用权利要求18的方法形成的。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知,为了达到前述发明目的,本发明提出一种形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法。这记忆元件有较佳的闸极耦合比率(gate couplingratio),光接触窗的裕度(photo window of contact)与记忆胞平坦度。
在一实施例,该形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,包括提供一基底,在基底上依序形成一浮置闸介电、一浮置多晶硅闸层、一氮化硅层与一光阻层。并以光阻层作为蚀刻罩幕,蚀刻氮化硅层与浮置多晶硅闸层。在暴露区表面上形成一氧化层,并移除光阻层与氮化硅层以暴露浮置多晶硅闸层,之后在浮置多晶硅闸层中形成多晶硅间隙,以及在浮置多晶硅闸层的多晶硅间隙上,沉积一氮化硅层,以形成一自行对准接触窗。本发明可配合记忆胞的小型化发展、增加光接触窗微影技术的裕度与解决现有随机缺陷所导致的单一位元失效问题。这方法更包括蚀刻氮化硅层以产生氮化硅间隙壁,接着,沉积一第二浮置多晶硅闸,在第二浮置多晶硅闸表面上,形成一层间介电薄膜(interlayer dielectric film)(例如是一氧化物/氮化物/氧化物薄膜),之后,在层间介电薄膜上形成一控制多晶硅闸极(control poly gate)。
在另一实施例,该形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,包括提供一基底,此基底具有一浮置多晶硅闸图案与在浮置多晶硅闸图案的源极侧与汲极侧上的氧化图案,之后,在浮置多晶硅闸层形成多晶硅间隙(space),以及沉积一氮化硅层在浮置多晶硅闸图案的多晶硅间隙的表面上,以形成一自行对准接触窗。氮化硅层被沉积在浮置多晶硅闸图案与氧化图案的表面上,以及此方法更包括蚀刻氮化硅层以暴露一部份的浮置多晶硅闸层。其中氮化硅层能被蚀刻成为氮化硅间隙壁。此外,氮化硅层的蚀刻能阻止由汲极/源极氧化缺陷所产生的随机单一位元缺陷的形成,以及氮化硅间隙壁能消除浮置多晶硅闸层图案的介面与氧化图案之间的随机单一位元缺陷。这方法更包括在浮置多晶硅闸图案与氧化图案之上沉积一层额外的浮置多晶硅闸层,以及氮化硅间隙壁,以增加闸极耦合比率。然后,沉积一层间介电层(例如是一氧化物/氮化物/氧化物堆迭薄膜),之后,沉积一控制多晶闸以形成一快闪元件。本发明另一目的的技术方案,该氮化硅层的蚀刻更包括一干式蚀刻制程。另一实施例中,本发明还提供一种使用上述方法形成的一种装置。
经由上述可知,本发明是一种形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,此方法包括提出一基底,在基底上依序形成一浮置闸介电层、一浮置多晶硅闸层、一氮化硅层与一光阻层。并以光阻层作为蚀刻罩幕,蚀刻氮化硅层与浮置多晶硅闸层。在暴露区表面上形成一氧化层,并移除光阻层与氮化硅层以暴露浮置多晶硅闸层,之后在浮置多晶硅闸层中形成多晶硅间隙,以及在浮置多晶硅闸层的多晶硅间隙上,沉积一氮化硅层,以形成一自行对准接触窗。本发明可配合记忆胞的小型化发展、增加光接触窗微影技术的裕度与解决习知随机缺陷所导致的单一位元失效问题。
借由上述技术方案,本发明制造具有自行对准接触窗的记忆元件的方法至少具有下列优点:
本发明的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,所要解决的技术问题是因记忆胞缩小将不受限于接触窗对不准现象,所以可以解决现有习知的记忆胞缩小的瓶颈,从而更加适于实用。
本发明的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,所要解决的技术问题是使其可解决现有习知随机单一位元缺陷的问题,从而更加适于实用。
本发明的装置,所要解决的技术问题是因记忆胞缩小将不受限于接触窗对不准现象,所以可以解决现有习知的记忆胞缩小的瓶颈,从而更加适于实用。
本发明的装置,所要解决的技术问题是使其可解决现有习知随机单一位元缺陷的问题,从而更加适于实用。
本发明能够解决现有技术中的接触窗问题。当使用本发明时,可以自行对准接触窗能增加光接触窗微影技术的裕度,更能容忍对不准现象。而且本发明自行对准接触窗也能配合记忆胞的小型化发展,因为记忆胞的小型化将不再受限于接触窗的对不准现象。另外,本发明中所沉积的浮置多晶硅闸层与氮化硅间隙壁,能增加闸极耦合比率,其氮化硅间隙壁能解决现有技术随机缺陷所导致的单一位元失效问题。
综上所述,本发明形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法和所形成装置,能够自行对准接触窗能增加光接触窗微影技术的裕度,更能容忍对不准现象,而可解决现有习知的接触窗光阻问题。再者,因记忆胞缩小将不受限于接触窗对不准现象,所以可以解决现有习知的记忆胞缩小的瓶颈。另外,本发明可解决现有习知随机单一位元缺陷的问题。其具有上述诸多的优点及实用价值,并在同类方法及装置中未见有类似的方法、结构设计公开发表或使用而确属创新,其不论在方法、装置或功能上皆有较大的改进,在技术上有较大的进步,并产生了好用及实用的效果,从而更加适于实用,而具有产业的广泛利用价值,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明一较佳实施例的剖面图,其绘示在一基底具有一埋入式扩散汲极区与埋入式扩散源极区,一浮置闸介电层形成在基底之上,一浮置多晶硅闸层形成在浮置闸介电层之上,以及一氮化硅层形成在浮置多晶硅闸层之上。
图2是依照本发明一较佳实施例,描述图1结构的剖面示意图,其中一氧化层已形成在基底之上。
图3是依照本发明一较佳实施例,描述图2的结构的剖面示意图,其中使用氧化层作为蚀刻罩幕,移除氮化硅层。
图4a-4c是依照本发明一较佳实施例,描述图3结构的剖面示意图,其中在浮置多晶硅闸上形成多晶硅间隙。
图5a与5b是依照本发明一较佳实施例,个别地描述图4b与4c的结构的剖面示意图,其中在氮化硅层与氧化层上沉积一氮化硅层。
图6a与6b是依照本发明一较佳实施例,个别地描述图5a与5b的结构的剖面示意图,回蚀刻氮化硅以形成氮化硅间隙壁。
图7是依照本发明一较佳实施例,描述图6a的结构的剖面示意图,其中第二浮置多晶硅闸层沉积在第一浮置多晶硅闸层、氧化层、以及蚀刻氮化硅层之上。
图8是描述图7结构的剖面示意图,其中蚀刻第二浮置多晶硅闸,与在第二浮置多晶硅闸之上,沉积一层间介电层(例如是一氧化物/氮化物/氧化物堆迭薄膜)。
图9是描述图8结构的剖面示意图,其中沉积与蚀刻一控制闸多晶硅。
图10是描述图9结构的剖面示意图,其中沉积一层间介电层。
100:基底                            102:汲极区
104:源极区                          106、800、1000:介电层
108、700:浮置多晶硅闸层             110、500:氮化硅层
112:光阻层                         200:氧化层
220:光阻罩幕                       400:多晶硅开口
401:浅沟渠隔离结构                 505、515:氮化硅层的部分
900:控制多晶硅闸极
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的制造具有自行对准接触窗的记忆元件的方法其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
在尽可能的情况之下,图解中相同或相似的参考数字,用于描述相同或相似部份。应注意的是,描绘图是简式形式,并非精确的尺寸大小。在此参考方向名称,如顶、底、左、右、上、下、在上面、在下面、向下及背面和前面,是为了简单明了的目的。这些方向专有名称不能用于限制发明的范围。
在此描述的制造流程,并不涵盖整个自行对准接触窗记忆元件所有制造流程。本发明可以与不同的微影技术一起使用,只有一般熟练的制程步骤包含于此,以提供对本发明的了解。本发明一般在半导体元件与制造的领域上具有应用性。不过为了说明的目的,接下来的描述是有关于具有自行对准接触窗的记忆元件的制造方法。
请参阅图1所示,其为一基底100,具有一埋入式扩散汲极区102与一埋入式扩散源极区104的剖面示意图。接着,在基底100的表面形成一浮置闸介电层106,并在浮置闸介电层106形成一浮置多晶硅闸层108,以及在浮置多晶硅闸层108上形成一氮化硅层110。因此,在基底100的表面依序形成有浮置闸介电层106,浮置多晶硅闸层108,以及氮化硅层110。基底100最好是单晶硅材质。基底100也能选择其它材质,例如以氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs),或其它一般已知的半导体材质。基底100能少量加入p型硅的掺质(例如是砷、磷与锑)或n型硅的掺质(例如是硼与二氟化硼)。基底具有浅沟渠隔离区401,将基底100分为数个主动区域。浅沟渠隔离区401可使用现有习知浅沟渠隔离制程形成。
该氮化硅层110的顶部形成一光阻层112,将其图案化以定义蚀刻区域。在这一实施例,光阻层112被图案化,以蚀刻部份氮化硅层110、浮置多晶硅闸层108与浮置闸介电层106,其位置例如位于在埋入式扩散汲极区102与埋入式扩散源极区104的上面。最好是使用光阻层112作为蚀刻罩幕,使用对硅比对介电材质具有较高选择性的电浆蚀刻部份氮化硅层110、浮置多晶硅闸层108与浮置闸介电层106。特别地,在氮化硅层110与浮置多晶硅闸层108的蚀刻速率比浮置闸介电层106的蚀刻速率更快的情况下,在氮化硅层110与浮置多晶硅闸层108上进行蚀刻,并在基底100的表面被暴露时停止。这类似把基底100当作蚀刻中止层(etchingstopper),蚀刻氮化硅层110、浮置多晶硅闸层108以及浮置闸介电层106。在这一实施例中,湿式蚀刻制程是使用磷酸,以能完成移除氮化硅层110、浮置多晶硅闸层108以及浮置闸介电层106。
请参阅图2所示,是描述图1结构组成的剖面示意图。这里的氮化硅层110、浮置多晶硅闸层108以及浮置闸介电层106已被移除,以及氧化层200已经形成在基底100之上。尤其,氧化层200形成在埋入式扩散汲极区102与埋入式扩散源极区104的胞氧化层。氧化层200最好是高密度电浆沉积氧化法(high-density plasma deposited oxide)。浮置多晶硅闸层108的剩下部份有时被称为浮置多晶硅闸108。在氧化层200形成之前,使用干式脱除法(dry stripping method)移除光阻层112,其使用的电浆气体例如是O3与O3/N2O,或使用湿式脱除法(wet stripping method),其使用的酸例如是H2SO4/H2O2或有机溶剂。干湿式脱除法是众所周知的蚀刻技术。
使用氧化层200作为一蚀刻罩幕,蚀刻氮化硅层110,使用的酸例如是磷酸(H3PO4),其对硅比对介电层有更高的选择比(请结合参阅图3所示)。特别地,在氮化硅层110的蚀刻比率比氧化层200的蚀刻比率高的情况下,执行蚀刻氮化硅层110,以及当浮置多晶硅闸108的上表面被暴露时停止。这类似使用浮置多晶硅闸108作为一蚀刻中止层去蚀刻氮化硅层110。
请参阅图4a所示,是描述图3构造的俯视图。其中,根据本发明的一较佳实施例,使用底抗反射涂布层(bottom anti-reflective coating,BARC)与光阻层,在浮置多晶硅闸108上,使用现有习知的微影技术去形成一光阻罩幕220,然后,蚀刻在浮置多晶硅闸108的多晶硅间隙400(请参阅图4c所示)。底抗反射涂布层包括一有机抗反射涂布层,其沉积的厚度必须可以用来对曝光光阻罩幕的辐射的光反射达到最小。在蚀刻多晶硅间隙400之后,可以用现有习知的方法移除图案化光阻层与底抗反射涂布层。
请参阅图4b与图4c所示,其分别是顺着图4a的4b-4b′线与4c-4c′线,显示蚀刻完成后以及移除光阻罩幕220所产生的构造。蚀刻制程蚀刻掉浮置多晶硅闸108暴露出的多晶硅,以形成多晶硅间隙400,同时,只有埋入式汲极与埋入式源极表面上氧化层200的轻微氧化物损失。移除过程期间,部份定义的浮置多晶硅闸108由光阻罩幕220所覆盖着。
请参阅图5a与5b所示,分别绘示图4b与4c的结构在氮化硅层500已沉积在多晶硅间隙400上以填满多晶硅间隙400与沉积在浮置多晶硅闸108与氧化层200上后的剖面示意图。根据本发明的一较佳实施例,氮化硅层500填入多晶硅间隙400形成一硬罩幕与一自行对准接触窗(SAC)。自行对准接触窗能增加光接触窗微影技术的裕度(photo window of contactlithography),更能容忍对不准现象。自行对准接触窗也能提供记忆胞缩小,因为记忆胞缩小将不受限于接触窗对不准现象。在这一实施例,氮化硅层500沉积在浮置多晶硅闸层108的表面上,其厚度大约在200埃与1000埃之间,以及在氧化层200的表面厚度大约在200埃与1000埃之间。
请参阅图6a与6b所示,分别绘示图5a与5b的剖面示意图,其显示氮化硅层500被回蚀刻以形成氮化硅间隙壁(spacer)的结构。回蚀刻制程包括,例如是湿式蚀刻或干式蚀刻,以及最好是包括干式蚀刻。根据本发明的一较佳实施例,氮化硅层500被回蚀刻以暴露浮置多晶硅闸108的顶面,例如在图6a的剖面示意图,以及也被回蚀刻以暴露浮置闸介电层106的顶面,例如在图6b的剖面示意图。
关于回蚀刻制程,根据本发明的一较佳实施例,在回蚀刻制程之后,氮化硅层500的第一部份505与第二部份515保留在氧化层200的侧壁。尤其,氮化硅层500的第一部份505保留在浮置多晶硅闸108的部份上面,以及氮化硅层500的第二部份515保留在浮置闸介电层106。根据本发明的一较佳实施例,在回蚀刻制程期间,氮化硅层500的第一部份505在回蚀刻制程被雕塑成氮化硅间隙壁构造。
如熟习该项技术者所知,氮化硅层500能采用对硅比对介电材质更高的选择比的方式被干式蚀刻。而氮化硅层500能被蚀刻一段时间足以暴露部份浮置多晶硅闸108,并在浮置多晶硅闸108的实质部份被移除之前停止蚀刻。
氮化硅间隙壁能扩大随后浮置多晶闸700(参阅图7所示)的微影技术的光对不准裕度,这是因为接触窗蚀刻能在氮化物上停止,而且即使当接触窗发生多晶硅闸对不准时,接触窗也不会接近多晶硅闸。请参阅图7所示,其是绘示说明图6a组成的剖面示意图,其中一随后或第二浮置多晶硅闸层700被沉积在第一浮置多晶硅闸层108、氧化层106与蚀刻氮化硅层505之上。
请参阅图8所示,其是绘示说明图7组成的剖面示意图,其中一层间介电层800(例如是一氧化物/氮化物/氧化物薄膜)被沉积在浮置多晶硅闸700上,以隔离浮置多晶硅闸700与一随后提供的控制多晶硅闸极900(请参阅图9所示)。
请参阅图9所示,其是绘示说明图8组成的剖面示意图,其中一控制多晶硅闸极层被沉积在层间介电层800之上,并在之后被蚀刻,以形成一控制多晶硅闸极900。在这一实施例中,之后提供并回蚀刻一氮化硅薄膜(未绘示),以暴露一控制多晶硅闸极900。
请参阅图10所示,其是绘示说明图9组成的剖面示意图,其中一层间介电层(ILD)1000被沉积在控制多晶硅闸极900之上,而产生一自行对准接触窗结构。层间介电层1000可由二氧化硅材质或一掺质玻璃材质所制成,厚度大约在7000埃与12000埃之间。层间介电层1000是藉由化学气相沉积法(CVD)沉积在控制多晶硅闸极900之上,且其温度范围为650℃与900℃之间。之后,层间介电层最好是以化学机械研磨法(CMP)或由热回流(thermal reflow)被平坦化。而层间介电层1000将闸极与其上覆盖的导电层相隔离。当层间介电层1000被完成时,以接触窗微影时的硬罩幕定义二氧化硅层500。
回顾前面所描述,本发明是一种半导体元件的形成方法,尤其是具有一自行对准接触窗记忆元件的形成。需要指出的是,以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的结构及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例,但是凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (22)

1、一种形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其包括以下步骤:
提供一基底,该基底具有一浮置闸介电层形成其上;
在该浮置闸介电层上形成一浮置多晶硅闸层;
在该浮置多晶硅闸层上形成一氮化硅层;
在该氮化硅层上形成一光阻层;
以该光阻层作为蚀刻罩幕,蚀刻该氮化硅层的多数个暴露区与该浮置多晶硅闸层;
在该些暴露区上形成一氧化层;
移除该光阻层与该氮化硅层以暴露该浮置多晶硅闸层;
在该浮置多晶硅闸层中,形成多数个多晶硅间隙;以及
在该浮置多晶硅闸层的该些多晶硅间隙之上,沉积一氮化硅层,以形成一自行对准接触窗。
2、根据权利要求1所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其中所述的氮化硅层的沉积包括在该浮置多晶硅闸层与该氧化层之上,沉积一氮化硅层。
3、根据权利要求1所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其更包括蚀刻该氮化硅层,以暴露部份的该浮置多晶硅闸层。
4、根据权利要求1所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其更包括蚀刻该氮化硅层,以暴露部份的该浮置闸介电层。
5、根据权利要求3所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其更包括蚀刻该氮化硅层,以产生多数个氮化硅间隙壁。
6、根据权利要求5所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其中所述的该些氮化硅间隙壁被形成在该浮置多晶硅闸层上。
7、根据权利要求1所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其中:
该浮置多晶硅闸层是一第一浮置多晶硅闸层;
该方法更包括在该第一浮置多晶硅闸层、该氧化层与该些氮化硅间隙壁上,沉积一第二浮置多晶硅闸层。
8、根据权利要求7所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其更包括在该第二浮置多晶硅闸层上沉积一层间介电层。
9、根据权利要求8所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其中所述的层间介电层包括一氧化物/氮化物/氧化物堆迭薄膜。
10、根据权利要求3所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其中所述的氮化硅层的蚀刻包括一干式蚀刻制程。
11、一种装置,其特征在于其是使用权利要求1的方法形成的。
12、一种装置,其特征在于其是使用权利要求5的方法形成的。
13、一种装置,其特征在于其是使用权利要求9的方法形成的。
14、一种形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其包括以下步骤:
提供一基底,该基底具有一浮置多晶硅闸图案与在该浮置多晶硅闸图案的源极侧与汲极侧上的一氧化物图案;
在该浮置多晶硅闸图案中形成多数个多晶硅间隙;以及
在该浮置多晶硅闸图案的该些多晶硅间隙上沉积一氮化硅层,以形成一自行对准接触窗。
15、根据权利要求14所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其中:
该氮化硅层是被沉积在该浮置多晶硅闸图案与该氧化图案之上;以及
该方法更包括蚀刻该氮化硅层,以暴露部份的该浮置多晶硅闸图案。
16、根据权利要求15所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其中所述的氮化硅层被蚀刻成为多数个氮化硅间隙壁。
17、根据权利要求16所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其中所述的氮化硅层的蚀刻导致该些氮化硅间隙壁形成在该浮置多晶硅闸图案上。
18、根据权利要求16所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其更包括:
在该浮置多晶硅闸图案、该氧化图案与该些氮化硅间隙壁上,沉积一浮置多晶硅闸层;以及
在该浮置多晶硅闸层上沉积一层间介电层。
19、根据权利要求16所述的形成具有自行对准接触窗的记忆元件的方法,其特征在于其中所述的氮化硅层的蚀刻包括一湿式蚀刻制程。
20、一种装置,其特征在于其是使用权利要求14的方法形成的。
21、一种装置,其特征在于其是使用权利要求16的方法形成的。
22、一种装置,其特征在于其是使用权利要求18的方法形成的。
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