防止光致抗蚀剂去除液侵蚀的氧化膜的形成方法技术

一种抗光阻去除液侵蚀的氧化膜形成方法，通过将含氮元素植入于氧化膜的表层中，使多晶硅上的氧化膜形成具有－Ｏ－Ｎ成分的表层，在光阻去除过程中，具有抵抗光阻去除液中的氢氧化铵侵蚀的功效。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种，特别是有关于半导体组件的在多晶硅上氧化膜形成具有-O-N成分的表层，其-O-N成分的表层可在光阻去除过程中，抵抗光阻去除液中的氢氧化铵侵蚀氧化膜。其中，特别是在非挥发性记忆体组件中，多晶硅上氧化膜常是重要的介电材料。为了保持记忆体组件储存资料的可靠性，此介电材料必须具有低漏电流(Low Leakage Current)及高崩溃电压(High Breakdown Voltage)等特性。而这些特性又与多晶硅上氧化膜和多晶硅的界面平坦程度有密切的关系。所以一般多晶硅上氧化膜大都使用低压化学气相沉积(LPCVD)方式，以SiH4或TEOS为前驱物(precursor)来沉积低压氧化膜，作为非挥发性记忆体组件中电容的介电材料。但是低压氧化膜常在光阻去除过程中，因光阻去除液(stripper)中所含氢氧化铵(NH4OH)的成分，会侵蚀低压氧化膜，甚至进一步移除低压氧化膜，造成多晶硅层曝露。因此，如何在光阻去除时，不会侵蚀或进一步移除多晶硅层上低压氧化膜成为重要课题。其中，可能的解决方案主要有以下两种1、以低压化学气相沉积法(LPCVD)形成氮化硅(以下简称低压氮化硅)代替低压氧化膜，抵抗氢氧化铵侵蚀。2、以N2O、N2或NH3气体电浆处理低压氧化膜表层，使低压氧化膜表层形成-O-N成分，以抵抗光阻去除液中的氢氧化铵侵蚀。但是，低压氮化硅与多晶硅层之间有应力无法匹配，而造成漏电流问题；而以电浆处理低压氧化膜，表层会有电浆损害(Plasma damage)问题。本专利技术的目的是这样实现的一种，其特征是它包括以下步骤(1)提供一基底，所述基底具有所述多晶硅层；(2)沉积一氧化膜于所述多晶硅层上；(3)在含氮元素气体下，回火处理所述氧化膜，于所述氧化膜的表面形成一表层。该基底为硅基底。该氧化层是以化学气相沉积法形成。该含氮元素气体包括N2、NH3或N2O气体。该形成氧化膜的表层具有-O-N成分。该回火处理的温度为650℃，时间为30-60分钟。本专利技术还提供一种形成半导体装置的方法，其特征是它包括以下步骤(1)沉积一氧化层于具有闸极的基底上；(2)在含氮元素气体下，热回火处理所述氧化膜表层，以于所述氧化膜的表面形成一表层； (3)形成一光阻层图案于所述氧化膜上；(4)蚀刻所述氧化膜，定义出补偿侧壁绝缘物于所述闸极表面；(5)使用光阻去除液，移除所述光阻图案。在移除所述光阻图案之后，更包括以下步骤A、离子植入于所述基底中，形成源极/汲极延伸区域；B、形成一侧壁绝缘物于所述闸极两侧的所述补偿侧壁绝缘物上；C、离子植入于所述基底中，形成源极/汲极区域。所述基底为硅基底。所述闸极包括多晶硅闸及闸氧化层。所述氧化层是以化学气相沉积法形成。所述含氮元素气体包括N2、NH3或N2O气体。所述形成氧化膜的表层具有-O-N成分。所述离子植入是包括磷、砷或硼离子。所述回火处理的温度为650℃及时间为30-60分钟。根据本专利技术的可得到蚀刻速率比未处理的氧化膜的高1.2-1.5倍，且没有因与多晶硅层之间应力无法匹配而造成漏电流问题。本专利技术以含氮元素的气体为气氛，对所述氧化膜进行热回火炉管处理，其制程成本较低，并能增进所述氧化膜的蚀刻速率，具有较佳蚀刻选择比。下面结合较佳实施例和附图进一步说明其中闸氧化层12(gate oxide)通常是在高温如900℃的环境下，以热氧化制程，如干式氧化法来形成，多晶硅闸11以硅甲烷(SiH4)为主反应物，并通过低压化学气相沉积(LPCVD)制程形成，接着依微影制程和蚀刻技术定义形成闸氧化层12反多晶硅层闸极11。参阅图2所示，针对附图说明图1所述的基底10，在含氮元素气体下(例如N2、NH3及N2O)实施热回火(anneling)制程，使氮元素与氧化膜13的氧元素产生化学键结，而使氧化膜形成具有-O-N成分的表层14，其中热回火时间及温度分别约为30-60分钟及650℃参阅图3所示，以微影制程定义一光阻层15的图案在多晶硅闸11上的氧化膜13的表层14上。然后，以光阻层15为罩幕(mask)，对氧化膜13及表层14实施异方向性蚀刻，形成补偿侧壁绝缘物(offset spacer)16于闸极17表面。参阅图4所示，接着使用光阻去除液，移除光阻图案。其中，因氧化膜13的表层14具有-O-N成分，可抵抗光阻去除液中氢氧化铵侵蚀。接下来，以补偿侧壁物16为罩幕(mask)，实施离子植入制程，将砷(As)或磷(P)离子植入于于图3所述的基底10，形成源极/汲极延伸区域18，其中植入的离子浓度不高，主要用来调整闸极的起始电压(threshold votage)。参阅图5所示，以低压化学气相沉积(LPCVD)制程形成沉积一氧化膜(例如氧化硅，厚度约为300埃)于图4所述的基底10上。之后，对氧化膜实施异方向性蚀刻，去除部分氧化膜及部分补偿侧壁物16，形成侧壁绝缘物19’(spacer)于闸极17两侧的补偿侧壁绝缘物16上，再以离子植入制程，植入砷(AS)或磷(P)离子于基底10，形成源极及汲极区域20。虽然本专利技术已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本专利技术，任何熟习此技艺者，在不脱离本专利技术的精神和范围内，所作各种的更动与润饰，都属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗光阻去除液侵蚀的氧化膜形成方法，其特征是：它包括以下步骤： （１）提供一基底，所述基底具有所述多晶硅层； （２）沉积一氧化膜于所述多晶硅层上； （３）在含氮元素气体下，回火处理所述氧化膜，于所述氧化膜的表面形成一表层。

【技术特征摘要】
1.一种抗光阻去除液侵蚀的氧化膜形成方法，其特征是它包括以下步骤(1)提供一基底，所述基底具有所述多晶硅层；(2)沉积一氧化膜于所述多晶硅层上；(3)在含氮元素气体下，回火处理所述氧化膜，于所述氧化膜的表面形成一表层。2.根据权利要求1所述的抗光阻去除液侵蚀的氧化膜形成方法，其特征是该基底为硅基底。3.根据权利要求1所述的抗光阻去除液侵蚀的氧化膜形成方法，其特征是该氧化层是以化学气相沉积法形成。4.根据权利要求1所述的抗光阻去除液侵蚀的氧化膜形成方法，其特征是该含氮元素气体包括N2、NH3或N2O气体。5.根据权利要求1所述的抗光阻去除液侵蚀的氧化膜形成方法，其特征是该形成氧化膜的表层具有-O-N成分。6.根据权利要求1所述的抗光阻去除液侵蚀的氧化膜形成方法，其特征是该回火处理的温度为650℃，时间为30-60分钟。7.一种形成半导体装置的方法，其特征是它包括以下步骤(1)沉积一氧化层于具有闸极的基底上；(2)在含氮元素气体下，热回火处理所述氧化膜表层，以于所述氧化膜的表面形成一表层；(3)形成一光阻层图案于所述氧化膜上；(4)蚀刻所述氧化膜，定义出补偿侧壁绝缘物于所述闸极表面；(5)使用光阻去...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世达，
申请(专利权)人：矽统科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]