JP4145802B2 - 基板表面上に厚みの異なる酸化物層を形成する方法 - Google Patents
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Description
本発明は様々な変形および代替の形態をとりうるが、その特定の実施形態を例示のために図面に示し、本明細書において詳細に説明する。しかしながら、特定の実施形態についての本明細書中の説明は、開示された特定の形態に本発明を限定しようとするものではなく、むしろ反対に、添付の特許請求の範囲に規定される本発明の精神および範囲の範疇に入る、すべての変形物、均等物および代替物を含むことを意図している、ことを理解してもらいたい。
(1)マスキング工程数を少なくできる
(2)10分の数ナノメーター(nm)の範囲内の非常に薄い酸化物層が形成できる
(3)厚みの差を10分の数ナノメーター(nm)の範囲内に保つことができる
(4)高温の熱酸化処理が不要である
(5)プロセスフローが、ゲート絶縁体のデポジションのための洗練された多くの化学気相成長技術と整合性を持つ
Claims (20)
- 基板の表面の少なくとも一つの第1部分上に第1の所定の厚みを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の第1ゲート酸化膜、および基板の表面の少なくとも一つの第2部分上に第2の所定の異なった厚みを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の第2ゲート酸化膜を形成する方法であって、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、前記第1および第2の所定の厚みのどちらをも超える初期厚さを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の初期層を形成するステップと、
前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分上の前記窒化酸化物の初期層を対応する第1の所定の厚みにまで薄くするステップと、
前記基板の表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の初期層を対応する第2の所定の異なった厚みにまで薄くするステップとを含む方法。 - 前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分および前記少なくとも一つの第2部分上の窒化酸化物の前記初期層を薄くするステップは、
前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分をマスクして、前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第2部分上の窒化酸化物の被覆されない前記初期層をウェットエッチングするステップと、
前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第2部分をマスクして、前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分上の窒化酸化物の被覆されない前記初期層をウェットエッチングするステップとを含む、請求項1記載の方法。 - 前記窒化酸化物の初期層は所定のエッチング速度を持つアンモニア過酸化物混合液を用いてウェットエッチングされる、請求項2記載の方法。
- 前記少なくとも一つの第1部分上の初期層は第1の所定の時間ウェットエッチングされ、前記少なくとも一つの第2部分上の前記初期層は第2の所定の異なる時間ウェットエッチングされる、請求項3記載の方法。
- 前記窒化酸化物の初期層の初期厚さが、前記第1および第2の所定の厚みよりも10%から50%厚い、請求項4記載の方法。
- 基板の表面の少なくとも一つの第1部分上に第1の所定の厚みを持つ、少なくとも一つの第1ゲート酸化膜、および基板の表面の少なくとも一つの第2部分上に第2の所定の異なった厚みを持つ、少なくとも一つの第2ゲート酸化膜を形成する方法であって、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、前記第1および第2の所定の厚みのどちらをも超える初期厚さを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の初期層を形成するステップと、
前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分上の前記窒化酸化物の初期層を、対応する第1の所定の厚みよりも薄い、第1の中間の厚みまで薄くするステップと、
前記基板の表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の初期層を、前記第1の中間の厚みとは異なり、対応する第2の所定の厚みよりは薄い、第2の中間の厚みにまで薄くするステップと、
前記少なくとも2つの窒化酸化物層に酸化物層を付加するステップとを含む方法。 - 前記窒化酸化物の初期層の初期厚さが、前記第1および第2の所定の厚みよりも10%から50%厚い、請求項6記載の方法。
- 基板の表面の少なくとも一つの第1部分上に第1の所定の厚みを持つ、少なくとも一つの第1ゲート酸化膜、および基板の表面の少なくとも一つの第2部分上に第2の所定の異なった厚みを持つ、少なくとも一つの第2ゲート酸化膜を形成する方法であって、
窒素を含む雰囲気中で少なくとも一つの酸化物層を熱成長させて、前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、前記第1および第2の所定の厚みのどちらをも超える初期厚さを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の初期層を形成するステップと、
前記窒化酸化物の初期層を、薄い酸化物層の形成対象となる前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分から除去するステップと、
厚い酸化物層の形成対象となる前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の初期層を対応する所定の厚みよりも薄い厚みにまで薄くするステップと、
前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分上に酸化物層を熱成長させるステップとを含む方法。 - 前記窒化酸化物の初期層を、薄い酸化物層の形成対象となる前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分から除去するステップは、
前記厚い酸化物層の形成対象となる前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第2部分をマスクするステップと、前記薄い酸化物層の形成対象となる前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分上の前記窒化酸化物の初期層をドライエッチングまたはウェットエッチングするステップとを含む、請求項8記載の方法。 - 前記厚い酸化物層の形成対象となる前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の前記初期層を薄くするステップは、前記薄い酸化物層の形成対象となる前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分をマスクするステップと、前記厚い酸化物層の形成対象となる前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第2部分上の窒化酸化物の被覆されていない初期層をウェットエッチングするステップとを含む、請求項8記載の方法。
- 前記窒化酸化物の初期層の初期厚さが、前記第1および第2の所定の厚みよりも10%から50%厚い、請求項8記載の方法。
- 基板の表面の少なくとも一つの第1部分上に第1の所定の厚みを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の第1ゲート酸化膜、および基板の表面の少なくとも一つの第2部分上に第2の所定の異なった厚みを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の第2ゲート酸化膜を形成する方法であって、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、前記第1および第2の所定の厚みのどちらをも超える初期厚さを持つ、少なくとも一つの酸化物の初期層を熱成長させるステップと、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、窒化酸化物の初期層を形成するために、窒素含有雰囲気中で前記酸化物の初期層をアニールするステップと、
前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分上の前記窒化酸化物の初期層を対応する第1の所定の厚みにまで薄くするステップと、
前記基板の表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の初期層を対応する第2の所定の異なった厚みにまで薄くするステップとを含む方法。 - 基板の表面の少なくとも一つの第1部分上に第1の所定の厚みを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の第1ゲート酸化膜、および基板の表面の少なくとも一つの第2部分上に第2の所定の異なった厚みを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の第2ゲート酸化膜を形成する方法であって、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、前記第1および第2の所定の厚みのどちらをも超える初期厚さを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の初期層を形成するために、窒素含有雰囲気中で少なくとも一つの酸化物層を熱成長させるステップと、
前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分上の前記窒化酸化物の初期層を対応する第1の所定の厚みにまで薄くするステップと、
前記基板の表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の初期層を対応する第2の所定の異なった厚みにまで薄くするステップとを含む方法。 - 基板の表面の少なくとも一つの第1部分上に第1の所定の厚みを持つ、少なくとも一つの第1ゲート酸化膜、および基板の表面の少なくとも一つの第2部分上に第2の所定の異なった厚みを持つ、少なくとも一つの第2ゲート酸化膜を形成する方法であって、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、前記第1および第2の所定の厚みのどちらをも超える初期厚さを持つ、少なくとも一つの酸化物の初期層を熱成長させるステップと、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、窒化酸化物の初期層を形成するために、窒素含有雰囲気中で前記酸化物の初期層をアニールするステップと、
前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分上の前記窒化酸化物の初期層を、対応する第1の所定の厚みよりも薄い第1中間厚さにまで薄くするステップと、
前記基板の表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の初期層を、対応する第2の所定の異なった厚みよりも薄い、前記第1中間厚さとは異なる第2中間厚さにまで薄くするステップと、
前記窒化酸化物の少なくとも2つの層の上に酸化物層を熱成長させるステップとを含む方法。 - 基板の表面の少なくとも一つの第1部分上に第1の所定の厚みを持つ、少なくとも一つの第1ゲート酸化膜、および基板の表面の少なくとも一つの第2部分上に第2の所定の異なった厚みを持つ、少なくとも一つの第2ゲート酸化膜を形成する方法であって、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、前記第1および第2の所定の厚みのどちらをも超える初期厚さを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の初期層を形成するために、窒素含有雰囲気中で少なくとも一つの酸化物層を熱成長させるステップと、
前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分上の前記窒化酸化物の初期層を、対応する第1の所定の厚みよりも薄い第1中間厚さにまで薄くするステップと、
前記基板の表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の初期層を、対応する第2の所定の異なった厚みよりも薄い、前記第1中間厚さとは異なる第2中間厚さにまで薄くするステップと、
前記窒化酸化物の少なくとも2つの層の上に酸化物層を熱成長させるステップとを含む方法。 - 基板の表面の少なくとも一つの第1部分上に第1の所定の厚みを持つ、少なくとも一つの第1ゲート酸化膜、および基板の表面の少なくとも一つの第2部分上に第2の所定の異なった厚みを持つ、少なくとも一つの第2ゲート酸化膜を形成する方法であって、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、前記第1および第2の所定の厚みのどちらをも超える初期厚さを持つ、少なくとも一つの酸化物の初期層を熱成長させるステップと、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、窒化酸化物の初期層を形成するために、窒素含有雰囲気中で前記酸化物の初期層をアニールするステップと、
前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分上の前記窒化酸化物の初期層を、対応する第1の所定の厚みよりも薄い第1中間厚さにまで薄くするステップと、
前記基板の表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の初期層を、対応する第2の所定の異なった厚みよりも薄い、前記第1中間厚さとは異なる第2中間厚さにまで薄くするステップと、
前記窒化酸化物の少なくとも2つの層の上に、化学気相成長プロセスで酸化物層を堆積させるステップとを含む方法。 - 基板の表面の少なくとも一つの第1部分上に第1の所定の厚みを持つ、少なくとも一つの第1ゲート酸化膜、および基板の表面の少なくとも一つの第2部分上に第2の所定の異なった厚みを持つ、少なくとも一つの第2ゲート酸化膜を形成する方法であって、
前記第1および第2の所定の厚みのどちらをも超える初期厚さを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の初期層を形成するために、窒素含有雰囲気中で少なくとも一つの酸化物層を熱成長させるステップと、
前記基板の前記表面の前記少なくとも一つの第1部分上の前記窒化酸化物の初期層を、対応する第1の所定の厚みよりも薄い第1中間厚さにまで薄くするステップと、
前記基板の表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の初期層を、対応する第2の所定の異なった厚みよりも薄い、前記第1中間厚さとは異なる第2中間厚さにまで薄くするステップと、
前記窒化酸化物の少なくとも2つの層の上に、化学気相成長プロセスで酸化物層を堆積させるステップとを含む方法。 - 基板の表面の少なくとも一つの第1部分上に第1の所定の厚みを持つ、少なくとも一つの第1ゲート酸化膜、および基板の表面の少なくとも一つの第2部分上に第2の所定の異なった厚みを持つ、少なくとも一つの第2ゲート酸化膜を形成する方法であって、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、前記第1および第2の所定の厚みのどちらをも超える初期厚さを持つ、少なくとも一つの酸化物の初期層を熱成長させるステップと、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、窒化酸化物の初期層を形成するために、窒素含有雰囲気中で前記酸化物の初期層をアニールするステップと、
前記薄い酸化物層の対象となる前記基板の表面の前記少なくとも一つの第1部分から前記窒化酸化物層を取り除くステップと、
前記厚い酸化物層の対象となる前記基板の表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の初期層を、対応する所定の厚みよりも薄い厚さにまで薄くするステップと、
前記基板の表面の前記少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に酸化物層を熱成長させるステップとを含む方法。 - 基板の表面の少なくとも一つの第1部分上に第1の所定の厚みを持つ、少なくとも一つの第1ゲート酸化膜、および基板の表面の少なくとも一つの第2部分上に第2の所定の異なった厚みを持つ、少なくとも一つの第2ゲート酸化膜を形成する方法であって、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、前記第1および第2の所定の厚みのどちらをも超える初期厚さを持つ、少なくとも一つの酸化物の初期層を熱成長させるステップと、
前記基板の前記表面の少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、窒化酸化物の初期層を形成するために、窒素含有雰囲気中で前記酸化物の初期層をアニールするステップと、
前記薄い酸化物層の対象となる前記基板の表面の前記少なくとも一つの第1部分から前記窒化酸化物層を取り除くステップと、
前記厚い酸化物層の対象となる前記基板の表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の初期層を、対応する所定の厚みよりも薄い厚さにまで薄くするステップと、
前記基板の表面の前記少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に酸化物層を堆積するステップとを含む方法。 - 基板の表面の少なくとも一つの第1部分上に第1の所定の厚みを持つ、少なくとも一つの第1ゲート酸化膜、および基板の表面の少なくとも一つの第2部分上に第2の所定の異なった厚みを持つ、少なくとも一つの第2ゲート酸化膜を形成する方法であって、
前記基板の表面の前記少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に、前記第1および第2の所定の厚みのどちらをも超える初期厚さを持つ、少なくとも一つの窒化酸化物の初期層を形成するために、窒素含有雰囲気中で少なくとも一つの酸化物層を熱成長させるステップと、
前記薄い酸化物層の対象となる前記基板の表面の前記少なくとも一つの第1部分から前記窒化酸化物層を取り除くステップと、
前記厚い酸化物層の対象となる前記基板の表面の前記少なくとも一つの第2部分上の前記窒化酸化物の初期層を、対応する所定の厚みよりも薄い厚さにまで薄くするステップと、
前記基板の表面の前記少なくとも一つの第1部分および少なくとも一つの第2部分の上に酸化物層を堆積するステップとを含む方法。
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