專利名稱：利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種使器件縮小的方法，更特別的是有關(guān)于一種利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法。


圖1繪示出利用傳統(tǒng)的方法所形成的一埋入式漏極(Buried Drain，BD)，在基底100上，形成并定義一氧化層/氮化層/氧化層(ONO)堆棧102及一導(dǎo)電層104，以暴露出部分的基底100，接著，對暴露的基底100實(shí)施一離子植入制作工藝，以形成一埋入式漏極106。由于埋入式漏極106的離子濃度遠(yuǎn)大于周邊的基底100，再加上在離子植入步驟之后，通常會對埋入式漏極106進(jìn)行回火，以重組埋入式漏極106的晶格排列，如此，更強(qiáng)化了埋入式漏極106內(nèi)部摻質(zhì)的向外擴(kuò)散。而此擴(kuò)散的作用，使得信道區(qū)有效長度變短。
除了形成埋入式漏極的離子植入步驟之外，通常還會實(shí)施一口袋摻雜區(qū)以防止擊穿(Punch-through)，而理想的口袋摻雜區(qū)(PocketDoped Region)應(yīng)該包覆住所有的埋入式漏極區(qū)。圖2A及圖2B繪示出一種傳統(tǒng)的口袋摻雜區(qū)及一種傳統(tǒng)的埋入式漏極。
圖2A提供了一基底200，接著，形成并定義一堆棧層202及一導(dǎo)電層204。然后，再利用大角度離子植入208，在基底200中形成一口袋摻雜區(qū)210。由于該口袋摻雜區(qū)210是利用大角度離子植入所形成的，其輪廓如圖2A所示。在形成埋入式漏極206之后，如圖2B圖所示，此一口袋離子植入?yún)^(qū)210無法將埋入式漏極206完全包覆，而使其效果不佳，影響器件的可靠性。
接著，以已定義的導(dǎo)電層為罩幕層，先對暴露的基底進(jìn)行口袋離子植入，以形成一口袋摻雜區(qū)。由于其摻雜濃度不高，因此，不至于過度擴(kuò)散至第一氧化層的下方以影響柵極下方的信道長度。在形成口袋摻雜區(qū)之后，在已定義的導(dǎo)電層的側(cè)壁上形成一間隙壁。此一間隙壁的形成使得開口的寬度減小，也就是減少了暴露的基底部分，接著，再去除暴露的第二氧化層及氮化層，以暴露出部分的第一氧化層，再進(jìn)行漏極離子植入，以在暴露的第一氧化層下方的基底中形成一漏極。由于間隙壁的形成，被漏極離子植入的基底完全被包覆在口袋摻雜區(qū)之內(nèi)。此外，即使漏極離子會向濃度較低的區(qū)域擴(kuò)散，由于其形成范圍縮小，因此，在擴(kuò)散之后，信道長度仍不至于被縮小，因此，有利于器件尺寸的縮小，以得到產(chǎn)品的高密集度。
接著，利用熱氧化法，在暴露的基底上，也就是漏極上方形成一埋入式漏極氧化層，再在基底上形成一字線(Word Line)。
在以上的實(shí)施例中，其中暴露的第二氧化層及其下方的氮化層也可以在形成間隙壁之前去除，這樣，間隙壁不但覆蓋了導(dǎo)電層的側(cè)壁，也覆蓋了第二氧化層以及氮化層的側(cè)壁，而不會影響本案所想達(dá)成的主要目的。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，以上的方法可以用來形成一NROM器件，又或者在另一實(shí)施中，在形成埋入式漏極區(qū)以作為埋入式位線之后，可以該定義的導(dǎo)電層去除，在埋入式位線上形成一位線氧化層，然后，再于基底上形成一字線，以形成一SONOS器件。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明。
圖2A繪示出一種傳統(tǒng)口袋離子植入?yún)^(qū)結(jié)構(gòu)一剖面圖。
圖2B繪示出一種傳統(tǒng)的埋入式漏極以及口袋離子植入?yún)^(qū)結(jié)構(gòu)的一剖面圖。
圖3A至圖3D為一部面圖，繪示出基于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中一種埋入式漏極的形成方法以及一種包括此一埋入式漏極的存儲器件。
圖4為一剖面圖，其繪示出基于本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例中，一種埋入式漏極的形成方法，以及一種包括此一埋入式漏極的器件。標(biāo)號說明100、200、300基底102、202氧化層/氮化層/氧化層的堆棧層104、204、308導(dǎo)電層 206、106、318埋入式漏極區(qū)208、210、310口袋離子植入 212、316漏極離子植入302、306氧化層 304氮化層312口袋摻雜區(qū) 314間隙壁320漏極氧化層 322字線利用微影蝕刻制作工藝，導(dǎo)電層308被定義而暴露出部分的氧化層306，利用被定義的導(dǎo)電層308為罩幕層，對暴露的氧化層306下方的基底300進(jìn)行一口袋離子植入310，以在相鄰的兩個導(dǎo)電層308之間的基底300中形成一口袋摻雜區(qū)312。
接著，請參考圖3B，在被定義導(dǎo)電層308的側(cè)壁上形成一間隙壁314，然后再去除暴露的氧化層306及氮化層304，以暴露出部分的氧化層302。移除暴露的氧化層306及其下方的氮化層304的步驟也可以在形成間隙壁314之前進(jìn)行，如此，間隙壁314的形成不但覆蓋了導(dǎo)電層308的側(cè)壁，也覆蓋了氧化層306及氮化層304的側(cè)壁。以上兩種形成皆不會影響本案縮小器件且保持器件的可靠性的目的。形成間隙壁314的步驟包括先在該基底300上形成一間隙壁材料，例如是一介電材料，再利用回蝕步驟去除部分的間隙壁材料，以形成該間隙壁314。
接著，如圖3C所示，對暴露的氧化層302下方，口袋摻雜區(qū)312內(nèi)的基底300進(jìn)行漏極離子植入316，以形成埋入式漏極區(qū)318。在此，間隙壁314的形成覆蓋了暴露的氧化層302的邊緣部分，使得漏極離子植入316的范圍變小，導(dǎo)致埋入式漏極區(qū)318的形成可以局限于口袋離子植入?yún)^(qū)312的范圍之內(nèi)，即使因其高濃度載子的擴(kuò)散特性或后續(xù)高溫而造成漏極區(qū)離子的向外擴(kuò)散，其所擴(kuò)散的范圍也不會影響到信道的長度。此外，間隙壁314的厚度可以調(diào)整，以針對不同器件對信道長度的要求控制埋入式漏極區(qū)318的范圍。
如圖3D所示，在形成埋入式漏極區(qū)318之后，可利用熱氧化法，在埋入式漏極318上方形成一漏極氧化層320。然后，在基底300上形成一導(dǎo)電層322以作為字線。圖3A-3D中所示的實(shí)施例可應(yīng)用作為一NROM器件，其中，該埋入式漏極區(qū)318即為NROM器件的埋入式位線。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，是在形成被口袋摻雜區(qū)312包覆的埋入式漏極區(qū)318，以及其上方的漏極氧化層320之后，將導(dǎo)電層308予以去除。接著，如圖4所示，先在埋入式漏極區(qū)318表面形成一漏極氧化層320，再于基底300上形成一字線322。此一方法可應(yīng)用作為一SONOS器件的形成方法。其中，埋入式漏極318即為埋入式位線，而其表面的氧化層320則作為位線氧化層。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，然并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于包括在一基底上依序形成一第一氧化層、一陷阱層、一第二氧化層、以及一導(dǎo)電層；定義該導(dǎo)電層，以暴露出部分的該第二氧化層；以定義的該導(dǎo)電層為罩幕，進(jìn)行一口袋離子植入步驟，以在該第二氧化層的暴露部分下方的該基底中形成一口袋摻雜區(qū)；在該導(dǎo)電層的側(cè)壁形成一間隙壁，并將暴露的第二氧化層及其下方的該陷阱層去除；以該間隙壁及已定義的該導(dǎo)電層為罩幕層，進(jìn)行一漏極離子植入步驟，以在該口袋摻雜區(qū)的該基底中形成一埋入式漏極區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于又包括在該埋入式漏極區(qū)形成一漏極氧化層的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于其中形成該漏極氧化層的步驟包括熱氧化法。
4.如權(quán)利要求2所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于又包括在該基底上形成一字線，以形成一NROM器件。
5.如權(quán)利要求1所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于其中形成該陷阱層的步驟包括形成一氮化層。
6.如權(quán)利要求1所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于其中形成該導(dǎo)電層的步驟包括形成一復(fù)晶硅層。
7.如權(quán)利要求1所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于其中形成該間隙壁的步驟又包括在該基底上形成一間隙壁材料層；對該間隙壁材料層進(jìn)行回蝕以形成該間隙壁。
8.如權(quán)利要求7所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于其中該間隙壁材料層包括一介電層。
9.一種SONOS器件的制造方法，其特征在于包括在一基底上形成一第一氧化層，一氮化層及一第二氧化層；在該第二氧化層上形成一導(dǎo)體圖素；利用該導(dǎo)體圖素為罩幕，進(jìn)行一口袋離子植入步驟，以在基底中形成一口袋摻雜區(qū)；在該導(dǎo)體圖素的側(cè)壁上形成一間隙壁，并去除未被該導(dǎo)體圖素覆蓋的該第二氧化層及該陷阱層；以該間隙壁及該導(dǎo)體圖素為罩幕，進(jìn)行一漏極離子植入步驟，以在該基底中形成一埋入式位線；去除該導(dǎo)體圖素；以剩余的該陷阱層為罩幕，利用熱氧化法在該埋入式位線表面形成一位線氧化層；在該基底上形成一字線。
10.如權(quán)利要求9所述的SONOS器件的制造方法，其特征在于其中形成該導(dǎo)電層的步驟包括形成一復(fù)晶硅層。
11.如權(quán)利要求9所述的SONOS器件的制造方法，其特征在于其中形成該間隙壁的步驟又包括在該基底上形成一間隙壁材料層；對該間隙壁材料層進(jìn)行回蝕以形成該間隙壁。
12.如權(quán)利要求11所述的SONOS器件的制造方法，其特征在于其中該間隙壁材料層包括一介電層。
13.一種利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于包括在一基底上依序形成一第一氧化層，一陷阱層，一第二氧化層，以及一導(dǎo)電層；定義該導(dǎo)電層，以暴露出部分的該第二氧化層；以定義的該導(dǎo)電層為罩幕，進(jìn)行一口袋離子植入步驟，以在該第二氧化層的暴露部分下方的該基底中形成一口袋摻雜區(qū)；以定義的該導(dǎo)電層為罩幕，除去暴露的該第二氧化層及其下方的該陷阱層；在該導(dǎo)電層的側(cè)壁形成一間隙壁；以該間隙壁及已定義的該導(dǎo)電層為罩幕層，進(jìn)行一漏極離子植入步驟，以在該口袋摻雜區(qū)的該基底中形成一埋入式漏極區(qū)。
14.如權(quán)利要求13所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于；又包括在該埋入式漏極區(qū)形成一漏極氧化層的步驟。
15.如權(quán)利要求14所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于其中形成該漏極氧化層的步驟包括熱氧化法。
16.如權(quán)利要求14所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于又包括在該基底上形成一字線，以形成一NROM器件。
17.如權(quán)利要求13所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于其中形成該陷阱層的步驟包括形成一氮化層。
18.如權(quán)利要求13所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于其中形成該導(dǎo)電層的步驟包括形成一復(fù)晶硅層。
19.如權(quán)利要求13所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于其中形成該間隙壁的步驟又包括在該基底上形成一間隙壁材料層；對該間隙壁材料層進(jìn)行回蝕以形成該間隙壁。
20.如權(quán)利要求19所述的利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法，其特征在于其中該間隙壁材料層包括一介電層。
全文摘要
一種利用減少漏極植入范圍而縮小器件尺寸的方法,可應(yīng)用在存儲器件上,例如是硅層/氧化層/氮化層/氧化層/硅層(SONOS)的堆棧層器件或氮化物只讀存儲器(NROM),其中,在定義基底上的導(dǎo)電層之后,利用已定義的導(dǎo)電層作為罩幕來進(jìn)行口袋離子植入,接著,在導(dǎo)電層的側(cè)壁形成間隙壁,再進(jìn)行形成埋入式漏極的離子植入,由于部分的暴露基底已被間壁隙壁所覆蓋,因此所形成的埋入式漏極范圍縮小,而且被包覆在口袋摻雜區(qū)之內(nèi)。因此,埋入式漏極的離子擴(kuò)散不至于縮短信道,而有利器件縮小制作過程。
文檔編號H01L21/82GK1423312SQ01139868
公開日2003年6月11日 申請日期2001年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月3日
發(fā)明者葉彥宏, 范左鴻, 劉慕義, 詹光陽, 盧道政 申請人:旺宏電子股份有限公司