專利名稱：抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，特別是有關(guān)于半導(dǎo)體組件的在多晶硅上氧化膜形成具有-O-N成分的表層，其-O-N成分的表層可在光阻去除過程中，抵抗光阻去除液中的氫氧化銨侵蝕氧化膜。
其中，特別是在非揮發(fā)性記憶體組件中，多晶硅上氧化膜常是重要的介電材料。為了保持記憶體組件儲存資料的可靠性，此介電材料必須具有低漏電流(Low Leakage Current)及高崩潰電壓(High Breakdown Voltage)等特性。而這些特性又與多晶硅上氧化膜和多晶硅的界面平坦程度有密切的關(guān)系。所以一般多晶硅上氧化膜大都使用低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)方式，以SiH4或TEOS為前驅(qū)物(precursor)來沉積低壓氧化膜，作為非揮發(fā)性記憶體組件中電容的介電材料。
但是低壓氧化膜常在光阻去除過程中，因光阻去除液(stripper)中所含氫氧化銨(NH4OH)的成分，會侵蝕低壓氧化膜，甚至進(jìn)一步移除低壓氧化膜，造成多晶硅層曝露。
因此，如何在光阻去除時，不會侵蝕或進(jìn)一步移除多晶硅層上低壓氧化膜成為重要課題。其中，可能的解決方案主要有以下兩種1、以低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)形成氮化硅(以下簡稱低壓氮化硅)代替低壓氧化膜，抵抗氫氧化銨侵蝕。
2、以N2O、N2或NH3氣體電漿處理低壓氧化膜表層，使低壓氧化膜表層形成-O-N成分，以抵抗光阻去除液中的氫氧化銨侵蝕。
但是，低壓氮化硅與多晶硅層之間有應(yīng)力無法匹配，而造成漏電流問題；而以電漿處理低壓氧化膜，表層會有電漿損害(Plasma damage)問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是它包括以下步驟(1)提供一基底，所述基底具有所述多晶硅層；(2)沉積一氧化膜于所述多晶硅層上；(3)在含氮元素氣體下，回火處理所述氧化膜，于所述氧化膜的表面形成一表層。
該基底為硅基底。該氧化層是以化學(xué)氣相沉積法形成。該含氮元素氣體包括N2、NH3或N2O氣體。該形成氧化膜的表層具有-O-N成分。該回火處理的溫度為650℃，時間為30-60分鐘。
本發(fā)明還提供一種形成半導(dǎo)體裝置的方法，其特征是它包括以下步驟(1)沉積一氧化層于具有閘極的基底上；(2)在含氮元素氣體下，熱回火處理所述氧化膜表層，以于所述氧化膜的表面形成一表層；
(3)形成一光阻層圖案于所述氧化膜上；(4)蝕刻所述氧化膜，定義出補償側(cè)壁絕緣物于所述閘極表面；(5)使用光阻去除液，移除所述光阻圖案。
在移除所述光阻圖案之后，更包括以下步驟A、離子植入于所述基底中，形成源極/汲極延伸區(qū)域；B、形成一側(cè)壁絕緣物于所述閘極兩側(cè)的所述補償側(cè)壁絕緣物上；C、離子植入于所述基底中，形成源極/汲極區(qū)域。
所述基底為硅基底。所述閘極包括多晶硅閘及閘氧化層。所述氧化層是以化學(xué)氣相沉積法形成。所述含氮元素氣體包括N2、NH3或N2O氣體。所述形成氧化膜的表層具有-O-N成分。所述離子植入是包括磷、砷或硼離子。所述回火處理的溫度為650℃及時間為30-60分鐘。
根據(jù)本發(fā)明的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法可得到蝕刻速率比未處理的氧化膜的高1.2-1.5倍，且沒有因與多晶硅層之間應(yīng)力無法匹配而造成漏電流問題。
本發(fā)明以含氮元素的氣體為氣氛，對所述氧化膜進(jìn)行熱回火爐管處理，其制程成本較低，并能增進(jìn)所述氧化膜的蝕刻速率，具有較佳蝕刻選擇比。
下面結(jié)合較佳實施例和附圖進(jìn)一步說明其中閘氧化層12(gate oxide)通常是在高溫如900℃的環(huán)境下，以熱氧化制程，如干式氧化法來形成，多晶硅閘11以硅甲烷(SiH4)為主反應(yīng)物，并通過低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)制程形成，接著依微影制程和蝕刻技術(shù)定義形成閘氧化層12反多晶硅層閘極11。
參閱圖2所示，針對

圖1所述的基底10，在含氮元素氣體下(例如N2、NH3及N2O)實施熱回火(anneling)制程，使氮元素與氧化膜13的氧元素產(chǎn)生化學(xué)鍵結(jié)，而使氧化膜形成具有-O-N成分的表層14，其中熱回火時間及溫度分別約為30-60分鐘及650℃參閱圖3所示，以微影制程定義一光阻層15的圖案在多晶硅閘11上的氧化膜13的表層14上。然后，以光阻層15為罩幕(mask)，對氧化膜13及表層14實施異方向性蝕刻，形成補償側(cè)壁絕緣物(offset spacer)16于閘極17表面。
參閱圖4所示，接著使用光阻去除液，移除光阻圖案。其中，因氧化膜13的表層14具有-O-N成分，可抵抗光阻去除液中氫氧化銨侵蝕。接下來，以補償側(cè)壁物16為罩幕(mask)，實施離子植入制程，將砷(As)或磷(P)離子植入于于圖3所述的基底10，形成源極/汲極延伸區(qū)域18，其中植入的離子濃度不高，主要用來調(diào)整閘極的起始電壓(threshold votage)。
參閱圖5所示，以低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)制程形成沉積一氧化膜(例如氧化硅，厚度約為300埃)于圖4所述的基底10上。之后，對氧化膜實施異方向性蝕刻，去除部分氧化膜及部分補償側(cè)壁物16，形成側(cè)壁絕緣物19’(spacer)于閘極17兩側(cè)的補償側(cè)壁絕緣物16上，再以離子植入制程，植入砷(AS)或磷(P)離子于基底10，形成源極及汲極區(qū)域20。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所作各種的更動與潤飾，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是它包括以下步驟(1)提供一基底，所述基底具有所述多晶硅層；(2)沉積一氧化膜于所述多晶硅層上；(3)在含氮元素氣體下，回火處理所述氧化膜，于所述氧化膜的表面形成一表層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是該基底為硅基底。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是該氧化層是以化學(xué)氣相沉積法形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是該含氮元素氣體包括N2、NH3或N2O氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是該形成氧化膜的表層具有-O-N成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是該回火處理的溫度為650℃，時間為30-60分鐘。
7.一種形成半導(dǎo)體裝置的方法，其特征是它包括以下步驟(1)沉積一氧化層于具有閘極的基底上；(2)在含氮元素氣體下，熱回火處理所述氧化膜表層，以于所述氧化膜的表面形成一表層；(3)形成一光阻層圖案于所述氧化膜上；(4)蝕刻所述氧化膜，定義出補償側(cè)壁絕緣物于所述閘極表面；(5)使用光阻去除液，移除所述光阻圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是在移除所述光阻圖案之后，更包括以下步驟A、離子植入于所述基底中，形成源極/汲極延伸區(qū)域；B、形成一側(cè)壁絕緣物于所述閘極兩側(cè)的所述補償側(cè)壁絕緣物上；C、離子植入于所述基底中，形成源極/汲極區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是所述基底為硅基底。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是所述閘極包括多晶硅閘及閘氧化層。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是所述氧化層是以化學(xué)氣相沉積法形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是所述含氮元素氣體包括N2、NH3或N2O氣體。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是所述形成氧化膜的表層具有-O-N成分。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是所述離子植入是包括磷、砷或硼離子。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，其特征是所述回火處理的溫度為650℃及時間為30-60分鐘。
全文摘要
一種抗光阻去除液侵蝕的氧化膜形成方法，通過將含氮元素植入于氧化膜的表層中，使多晶硅上的氧化膜形成具有－O－N成分的表層，在光阻去除過程中，具有抵抗光阻去除液中的氫氧化銨侵蝕的功效。
文檔編號H01L21/311GK1431689SQ0210170
公開日2003年7月23日 申請日期2002年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月11日
發(fā)明者李世達(dá) 申請人:矽統(tǒng)科技股份有限公司