TWI303469B - Method for fabricating flash memory device - Google Patents

Description

1303469 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於製造快閃記憶體裝置之方法，且更特 疋口之係關於用於製造改良穿隧氧化膜之品質及裝置輪廓 之快閃記憶體裝置的方法。 【先前技術】 "通用快閃記憶體i置藉由以下處理製豸：⑷形成雷射 光罩；⑻篩選一臨限電壓；⑷遮蔽且蝕刻預鍵（pre_ ㈣；⑷㈣及臨限電壓植人離子雜質；⑷形成—塾氮化 膜（pad nitride film)及一覆蓋氧化膜；⑴在完全移除覆蓋 氧化膜後形成尚壓場；(g)完全移除墊氮化膜以開啓低壓 昜，（h)預π洗晶圓；及⑴完全氧化該晶圓以在低壓場中 开/成牙隨氧化膜，及在高壓場中形成一比穿隨氧化膜厚 該氧化膜厚度的閘極氧化膜。 由於許多遮蔽及蝕刻步驟需在形成穿隧氧化膜之前進 行’因此粒子在晶圓基板之邊緣產生。此等粒子可在預清 洗具有穿隧氧化膜之晶圓期間浮動或流入晶圓基板。 該等粒子之成份大部分由含碳雜質組成，其降低穿隧氧 化膜之品質。此外，粒子產生影響隨後之圖案、降低產物 良率之缺點（例如，突出輪廓）。 【發明内容】 本發明提供一種用於製造改良穿隧氧化膜之品質之快閃 記憶體裝置的方法。 本發明提供-種用於製造藉由防止粒子所致之缺點來改 106964.doc 1303469 膜，在該高壓場中提供晶圓基板；完全移除該覆蓋氧化 膜；將該墊氮化膜作為光罩使用而在該高壓場中形成氧化 膜，及完全移除該塾氮化膜。 該方法進一步包含在於步驟（a)中形成氧化膜之前於晶圓 基板上形成遮掩氧化膜（screen oxide film)。 該遮掩氧化膜以50至80 A之厚度形成。 步驟（d)包含：在溫度750至800。(：下以一預定厚度形成氧 化膜；及在溫度900至1000它下經由一具有wo氣體的退火 處理來將s亥氧化膜擴展至一預定厚度，在低壓場中形成穿 隧氧化臈且在高壓場中形成閘極氧化膜。 步驟⑷中，該穿随氧化膜形成為含有20至30%的氮。 【實施方式】 本發明之較佳實施例將參看附圖在τ文更詳細地描述。 然^本發明可以不同形式體現且不應理解為受本文所述 之Λ施例限制。相反，提供此等實㈣以使得本揭示詳盡 且完整’且將向熟習此項技術者全面傳達本發明之範峰。 在本說明書中相同數字指代相同元件。 、、在下文中’本發明之一例示性實施例將結合附圖來描 之一實施例之製造快閃記憶 圖1A、IB、1C及1E展示圖 晶圓或基板10上形成一遮掩 濕式氧化處理來完成一雷射 圖1Α至ΙΕ為說明根據本發明 體裴置的處理步驟之剖視圖。 1D之晶圓之一部分。 首先，如圖1A所說明，在— 氧化膜11，其中已藉由乾式或 106964.doc 1303469 輪廓上投影之缺陷。 因此，如圖1D所示，進行一傾斜蝕刻處理以移除氧化或 氮化粒子’該等粒子以一 20至50入之預定厚度位於自晶圓 邊緣100(在外部上）及晶圓1〇之部分的2至3 mm内，使得沈 積於晶圓10上且吸收入晶圓丨〇之粒子經蝕刻掉以防止其中 之粒子污染。 傾斜蝕刻處理在混合氣體CF4&Ar氛圍中進行，調節rf 功率以使對穿隧氧化膜區之損壞最小。 CF4氣體係以〗00至200 sccm之流動速率供應而沿氣體係 以50至1〇〇仏⑽之流動速率供應，同時施加不太高之％至 200 W之RF功率以使對穿隧氧化膜之電漿損害最小。 接著，依次使用scm(nH4〇h+H2〇2+H2〇)及一稀釋之HF 溶液來為穿隧氧化膜進行預清洗處理，進一步移除其中剩 餘之有機材料及移除在穿隧氧化膜區處的天然氧化膜。 由於大，粒子係藉由傾斜蝕刻處理自晶圓之邊緣ι〇〇移 除，流入晶圓10之粒子量顯著減少。 其後’進行整體氧化處理以在一低壓區中沈積穿隧氧化 膜15。在高壓區中獲取一閘極氧化膜16。閘極氧化膜16比 穿隨氧化膜15厚氧化膜14之厚度。意即，該氧化膜16之厚 度係膜14與膜15之組合厚度。 在整體氧化中，在於溫度750至800。(：下沈積或生長一純 氧化膜至一給定厚度之後，接著將穿隧氧化膜15退火且在 9〇〇至1〇〇()°(：下使用高品質N2〇氣體將其形成至所要厚度， 其中氮含量在2.0至3.0〇/〇之範圍内。氧化膜15足夠薄以用 106964.doc 1303469 以在其上形成低壓電晶體。 ' '然後’在穿隨氧化膜15及高壓閘極氧化膜16上沈積-多 •晶㈣17。接著藉由一自對準淺渠溝隔離（STI)處理來形成 一渠溝場隔離膜。 儘管上述實施例經描述為使用自對準STI處理，但是亦 可使用其它處理方法。 首先，本發明ϋ由以傾斜钱刻處理預先自曰曰曰目之邊緣移 籲 除粒子來防止穿隧氧化膜的品質降低。 第 藉由在傾斜姓刻處理期間控制RF功率來使穿隨氧 化膜區上之損壞最小且提高移除粒子之效率係可能的。 第二’能夠防止粒子所致之輪廓缺陷。 第四，減少粒子所致之缺陷，改良快閃記憶體裝置之產 物良率係可能的。 儘管本發明已根據附圖所說明之本發明之實施例進行描 述，但並不受其限制。對於熟習此項技術者將顯而易見， Φ 可對本發明進行各種替代、修正及改變而不脫離本發明之 範疇。 【圖式簡單說明】 圖1Α至1Ε為說明根據本發明之一實施例之製造快閃記 憶體裝置的處理之步驟的剖視圖。 【主要元件符號說明】 10 晶圓或基板 11 遮掩氧化膜 12 墊氮化膜 106964.doc -11 - 1303469 13 14 15 16 17 20 30 100 覆蓋氧化膜 氧化膜 穿隧氧化膜 閘極氧化膜 多晶矽膜 低壓區 南壓區 晶圓之邊緣

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Claims (1)

13 03ι4^9ΐ464ΐ"虎專利申請案 , 中文申請專利範圍替換本(9'7年6月） 一 ，•十、申請專利範圍·· . 1 · 一種用於製造一快閃記憶體裝置之方 " 々 Η ’’該方法包令. 在一日日圓之一高壓區中形成一氧化 · ' 第-低壓區及該高避區； …亥基板包括_ 使用-触刻處理自該晶圓之邊緣部份移除粒子 預清洗該晶圓；及 厚度在該低壓區中形成-穿隨氧化膜且以 Μ

第-厚度在該高壓場中形成一閘極氧化膜，肖第二 比該第一厚度厚，該厚度相差為該氧化膜之厚产。—予- 2·如請求们之方法，其中該晶圓之該等邊緣部編刻 以向該晶圓之邊緣提供傾斜輪廓。 3.如請求項!之方法’其中該晶圓之該等邊緣部份位於自 該晶圓之最外部邊緣2至3 mm内。 4·如請求項2之方法，其中該餘刻係以一包括cf4及μ之氣 體混合物執行。 5.如請求項4之方法，其中該eh係以一丨⑼至？^“^之流 動速率供應而該Ar係以一 50至1〇〇 sccm之流動速率供 應0 6·如π求項2之方法，其中該蝕刻係以5〇至2〇〇 WiRF功率 執行。 7·如明求項1之方法’其中該蝕刻處理自該晶圓之該等邊 緣部份以一 20至50 A之厚度移除該晶圓之該等邊緣部分 以移除形成於該晶圓上或吸收入該晶圓内之粒子。 8·如請求項1之方法，其中該預清洗步驟依次使用 106964-970609.doc 1303469 __ 年/月/曰修正替換頁 • sc_i(nh4oh+h2o2+h2o)及一稀釋之HF溶液。 9.如請求項1之方法，其中該形成一氧化膜步驟包含： 在該晶圓上形成一墊氮化膜及一覆蓋氧化膜； 圖案化該覆蓋氧化膜及該墊氮化膜以曝露該高壓區， 該經圖案化之覆蓋氧化膜及該經圖案化之墊氮化膜提供 於該低壓區上； 移除該經圖案化之覆蓋氧化膜； 在該低壓區上使用該墊氮化膜作為一光罩而在該高壓 ί 場中形成該氧化膜；及 移除該經圖案化之墊氮化膜。 10·如請求項1之方法，其進一步包含在於該高壓區上形成 該氧化膜之前在該晶圓上形成一遮掩氧化膜。 11·如請求項10之方法，其中該遮掩氧化膜係形成至一50至 80 Α之厚度。 12 ·如睛求項1之方法，其中該形成一穿随氧化膜之步驟包 I含在 在750至800°C之溫度下將該穿隧氧化膜形成至一預定 厚度；及 經由一在900至1000°C之溫度下使用仏0氣體之退火處 理來將該穿隧氧化膜之該厚度增加至一預定厚度。 13 ·如請求項1之方法，其中該穿隧氧化膜經形成為含有2〇 至3 ·0%的氮。 106964-970609.doc