專利名稱：制造半導體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造半導體器件的方法，具體而言，本發(fā)明涉及一種制造半導體器件的方法，用于在制造半導體非揮發(fā)性存儲器的技術(shù)中的形成一雙柵的過程中形成一點狀的浮動柵極。
背景技術(shù)：
一般而言，在儲存電荷過程中會使用浮動柵極，以便擦除或刪除如只讀存儲器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)等等非揮發(fā)性金屬氧化物半導體(MOS)存儲器中的數(shù)據(jù)。圖1顯示一種現(xiàn)有浮動柵極結(jié)構(gòu)。
圖1顯示用于解說具有根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的浮動柵極結(jié)構(gòu)的半導體器件的截面圖。
首先，在一硅基板10上相繼形成一隧道氧化物膜層、一浮動柵極氧化物膜層、一控制氧化物膜層及一控制柵極氧化物膜層。接著，藉由光刻制造工藝，將該控制柵極氧化物膜層、該控制氧化物膜層、該浮動柵極氧化物膜層及該隧道氧化物膜層相繼構(gòu)圖成一預先確定的形狀，藉此獲得一具有一隧道氧化物膜12、一浮動柵極14、一控制氧化物膜16及一控制柵極18的浮動柵極結(jié)構(gòu)。
為了形成如圖1所示的浮動柵極結(jié)構(gòu)形狀的薄膜，并且控制浮動柵極中的電子，需要高電源。另外，在此類結(jié)構(gòu)中，即使在一隧道氧化物膜中僅有產(chǎn)生一單一缺陷部分，浮動柵極中儲存的電子就會全部外流，導致降低裝置可靠性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的設(shè)計是考慮到現(xiàn)有技術(shù)的問題，因此，本發(fā)明目的是提供一種制造半導體器件的方法，該方法藉由形成一非揮發(fā)性存儲器裝置的一點狀浮動柵極，以及藉由控制每點的三至四個電子來決定一存儲器狀態(tài)，而制造一低功率裝置，并且該方法藉由限制因一隧道氧化物膜的局部缺陷部分所造成的泄漏僅在該部分的多點處，而降低對裝置的影響，進而提高裝置可靠性。
為了達成前面提及的本發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種制造半導體器件的方法，該方法包括下列步驟在一硅基板上要形成一預先確定的底部結(jié)構(gòu)處形成一隧道氧化物膜；在該隧道氧化物膜上形成一點層；在該點層上相繼形成一控制氧化物膜層及一控制柵極層；以及對該控制柵極層、該控制氧化物膜層、該點層及該隧道氧化物膜層構(gòu)圖成一預先確定形狀，藉此形成一雙柵。
從前文中參考附圖的具體實施例詳細說明，將可明白本發(fā)明的其他目的及觀點，其中圖1顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)形成的雙柵的截面圖；圖2A到圖2E顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的形成雙柵方法的截面圖。
簡單符號說明10硅基板12隧道氧化物膜14浮動柵極16控制氧化物膜18控制柵極100硅基板102隧道氧化物膜層104點浮動柵極層106控制氧化物膜層108控制柵極層112浮動柵極114點浮動柵極116控制氧化物膜118控制柵極
具體實施例方式
下文中將參考附圖來詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。此外，下列具體實施例僅供解說用途，而不是限制本發(fā)明的范疇。
圖2A到圖2E顯示根據(jù)本發(fā)明的制造半導體器件方法的截面圖。
首先，如圖2A所示，在一硅基板100上要形成一預先確定底部結(jié)構(gòu)處形成一隧道氧化物膜層102。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例，藉由沉積SiO2來形成一隧道氧化物膜層102，這是藉由擴散氧或在該硅基板100上具有高介電常數(shù)的材料所形成。
之后，如圖2B所示，藉由化學機械沉積(CVD)，在該隧道氧化物膜層102上形成由硅或硅鍺組成的多個點，點大小約小于60nm(納米)，密度為每平方厘米1011至1012個點，藉此形成一點浮動柵極層104。假使以硅鍺為材料來形成一點層，則鍺濃度優(yōu)選為約10至20％。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例，可以藉由使用高介電常數(shù)的Ta2O5、HfO2及ZrO2等等，將一浮動柵極的薄膜形成為該隧道氧化物膜層102。并且，在形成一浮動柵極氧化物膜之前，可以沉積一由Ta、Hf、Zr等等組成的金屬層。另外，可以藉由使用快速熱CVD方法來形成該點浮動柵極層104。
在下一步驟，如圖2C和2D所示，在該點浮動柵極層104上相繼形成一控制氧化物膜層106及一控制柵極層108。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例，該控制柵極層108是一原位摻雜的硅鍺薄膜所形成。另外，該控制柵極層108可由硅或硅鍺為材料所形成。
繼續(xù)，如圖2E所示，藉由如光刻法等蝕刻制造工藝，相繼圖案化該隧道氧化物膜層102、該點浮動柵極層104、該控制氧化物膜層106及該控制柵極層108，藉此獲得一具有一浮動柵極112、一點浮動柵極114、一控制氧化物膜116及一控制柵極118的雙柵結(jié)構(gòu)。
另外，根據(jù)本發(fā)明另一具體實施例，藉由CVD方法(而不是藉由擴散氧)來沉積一硅氧化物膜，或藉由CVD方法來沉積一具有高介電常數(shù)的氧化物膜，例如，Ta2O5、HfO2及ZrO2等等。接著，藉由CVD方法形成一硅或硅鍺合成物，接著形成一如Ta2O5、HfO2及ZrO2等等的氧化物膜(而不是形成硅氧化物膜)，該氧化物膜具有高介電常數(shù)且當做一控制氧化物膜。
如上文所述，藉由形成一點狀的浮動柵極，并且抑制透過側(cè)邊泄漏，本發(fā)明藉由防止僅因隧道氧化物膜的單一缺陷部分而導致裝置特性降級，而得以提高裝置可靠性。
另外，由于每點三或四個電子實現(xiàn)了存儲器狀態(tài)變更，所以本發(fā)明可實施低功率裝置。
雖然已就優(yōu)選實施例而論來說明本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應明白，在隨附權(quán)利要求的精神與范疇內(nèi)，可以用修改方案來實施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種制造半導體器件的方法，包括下列步驟在一硅基板上要形成一預先確定的底部結(jié)構(gòu)處形成一隧道氧化物膜；在該隧道氧化物膜上形成一點層；在該點層上相繼形成一控制氧化物膜層及一控制柵極層；以及將該控制柵極層、該控制氧化物膜層、該點層及該隧道氧化物膜層構(gòu)圖成一預先確定形狀，以形成一雙柵。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中該點層是由硅制成的。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中該點層是由硅鍺制成的。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中該點層的大小小于60nm，密度為每平方厘米1011至1012個點。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中該雙柵的浮動柵極是由該點層所形成。
6.如權(quán)利要求1的方法，其中該隧道氧化物膜層是由具有高介電常數(shù)的氧化物膜所形成。
7.如權(quán)利要求1的方法，其中通過使用快速熱化學機械沉積(CVD)方法來形成該點層。
8.如權(quán)利要求1的方法，其中該控制柵極層是一原位摻雜的硅鍺薄膜所形成。
9.如權(quán)利要求3的方法，其中在形成硅鍺點層的步驟中，鍺濃度為10至20％。
10.如權(quán)利要求6的方法，其中該隧道氧化物膜層選自Ta2O5、HfO2及ZrO2。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種制造半導體器件的方法，該方法藉由形成一非揮發(fā)性存儲器裝置的一點狀浮動柵極，以及藉由控制每點的三至四個電子來決定一存儲器狀態(tài)，而得以制造一低功率裝置，并且該方法藉由限制因一隧道氧化物膜的局部缺陷部分所造成的泄漏僅在發(fā)在該部分的多點處，而得以降低對裝置的影響，進而提高裝置可靠性。該方法包括下列步驟在一硅基板上要形成一預先確定底部結(jié)構(gòu)處形成一隧道氧化物膜；一在該隧道氧化物膜上形成一點層；在該點層上相繼形成一控制氧化物膜層及一控制柵極層；以及圖案化該控制柵極層、該控制氧化物膜層、該點層及該隧道氧化物膜層成一預先確定形狀，藉此形成一雙柵。
文檔編號H01L29/423GK1551335SQ20041004216
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月7日
發(fā)明者黃成輔 申請人:海力士半導體有限公司