[發明專利]制造快閃存儲器件的方法

無效

• 申請號: 200710195323.0
• 申請日: 2007-12-10
• 公開（公告）號: CN101252084A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 鄭臺愚
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/311;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉繼富;顧晉偉

相關申請的交叉引用

本發明要求2007年2月21日提交的韓國專利申請2007-0017366的 優先權，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及制造非易失性存儲器件的方法，更尤其涉及制造采用氧 化鋁(Al₂O₃)層作為介電層的非易失性存儲器件的方法。

背景技術

如果不供給電源，那么常規的動態隨機存取存儲器(DRAM)器件丟 失存儲數據。在常規的DRAM器件中，晶體管作為開關元件，電容器 作為數據存儲器元件。因此，DRAM器件是一種易失性存儲器件，其 中當電源斷開時內部數據丟失。

為克服DRAM的這種缺點，對非易失性存儲器件進行研究，在一 種DRAM中實現DRAM的高速寫入能力以及非易失性能。

即，已經開發非易失性存儲器件以具有可在其中儲存數據的晶體 管，使得在DRAM電源斷開時存儲在電容器中的數據可以傳輸到并存 儲在晶體管中，由此表現出類似于快閃存儲器件的性能。

眾所周知，非易失性存儲器件具有配置有浮置柵極結構和單柵極結 構的柵極疊層。

浮置柵極結構和單柵極結構使用高K氧化物層作為介電層，例如， Al₂O₃層。通常，使用含有三氯硼烷(BCl₃)氣體和甲烷(CH₄)氣體的氣 體混合物進行Al₂O₃的蝕刻，其中BCl₃氣體用作主氣體。然而，在使用 BCl₃氣體的情況下，Al₂O₃層與下層(underlying?layer)例如多晶硅層 和氮化物層的蝕刻選擇性比最多為約3∶1。

BCl₃氣體和氧化鋁層之間的化學反應表示為下式1。

BCl₃+Al₂O₃→AlCl₃(↑)+B-O-------------------(式1)

由式1可知，BCl₃氣體與Al₂O₃層反應從而產生氯化鋁(AlCl₃)氣 體和氧化硼(B-O)。此時，AlCl₃產物揮發，但是B-O產物留下妨礙Al₂O₃層的蝕刻，因此導致相對于下層的蝕刻選擇性比降低。

為形成具有垂直剖面的柵極疊層，Al₂O₃層也必須形成為具有垂直 剖面。然而，BCl₃氣體對下層具有低的蝕刻選擇性比，這使得難以充分 地進行獲得垂直剖面所需的過蝕刻，使得難以蝕刻氧化鋁層以具有角度 大于87°的基本上垂直剖面。

因此，蝕刻的氧化鋁層最終變為具有傾斜的剖面，其可在后續使用 柵極疊層作為自對準掩模以將摻雜劑注入襯底的離子注入工藝期間導 致缺陷。

發明內容

本發明的實施方案涉及提供制造非易失性存儲器件的方法，其可蝕 刻氧化鋁層以具有基本上垂直的剖面。

根據本發明的一個方面，提供一種制造非易失性存儲器件的方法。所 述方法包括在襯底上形成包括氧化鋁層作為介電層的柵極疊層和使用 包含硅的氣體來蝕刻所述柵極疊層的氧化鋁層。

附圖說明

圖1A～1C是根據本發明的第一實施方案制造非易失性存儲器件的 方法的橫截面圖。

圖2是根據本發明的第二實施方案制造非易失性存儲器件的方法的 橫截面圖。

圖3是根據本發明的第三實施方案制造非易失性存儲器件的方法的 橫截面圖。

具體實施方式

本發明的實施方案涉及制造非易失性存儲器件的方法。

圖1A～1C是根據本發明的第一優選實施方案制造非易失性存儲 器件方法的橫截面圖。在本發明的第一實施方案中，以下將示例性描述 具有硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)結構的非易失性存儲器件。

參考圖1A，在襯底101上形成隧道氧化物層102、氮化物層103、 氧化鋁層104、多晶硅層105和硅化鎢層106，以形成SONOS結構。