專(zhuān)利名稱(chēng)：罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種只讀存儲(chǔ)器(Read Only Memory，ROM)的制造方法，且特別是有關(guān)于一種罩幕式只讀存儲(chǔ)器(Mask ROM)的制造方法。
背景技術(shù)：
只讀存儲(chǔ)器由于具有不因電源中斷而喪失記憶的非揮發(fā)(Non-Volatile)特性，因此許多電器產(chǎn)品中都必須具備此類(lèi)內(nèi)存，以維持電器產(chǎn)品開(kāi)與關(guān)之間的正常操作。而罩幕式只讀存儲(chǔ)器是只讀存儲(chǔ)器中最為基礎(chǔ)的一種，一般常用的罩幕式只讀存儲(chǔ)器利用信道晶體管當(dāng)作存儲(chǔ)單元，并于程序化(Program)階段選擇性地植入離子到指定的信道區(qū)域，通過(guò)改變啟始電壓(Threshold Voltage)而達(dá)到控制存儲(chǔ)單元導(dǎo)通(On)或關(guān)閉(Off)的目的。
一般罩幕式只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)將多晶硅字線(Word Line，WL)橫跨于位線(Bit Line，BL)之上，而位于字線下方以及位線之間的區(qū)域則作為存儲(chǔ)單元的信道區(qū)。對(duì)部分制作工藝而言，只讀存儲(chǔ)器即以信道中離子植入與否，來(lái)儲(chǔ)存二階式位數(shù)據(jù)“0”或“1”。其中，植入離子到指定的信道區(qū)域的制作工藝又稱(chēng)為編碼布植(CodeImplantation)制作工藝。
請(qǐng)參照?qǐng)D1與圖2，其中圖1所繪示為一種罩幕式只讀存儲(chǔ)器的上視示意圖，且圖2為圖1中沿I-I線的剖面圖。在圖1中，復(fù)數(shù)條平行的字線102橫跨過(guò)數(shù)條平行的埋入式位線104，并通過(guò)在選定的存儲(chǔ)單元的信道區(qū)106中，亦即是作為離子植入?yún)^(qū)塊的基底100中植入離子，以進(jìn)行程序化步驟、調(diào)整啟始電壓，并達(dá)到控制存儲(chǔ)單元在讀取操作時(shí)的開(kāi)關(guān)的目的。
公知形成罩幕式只讀存儲(chǔ)器的方法，先于基底100上形成一層經(jīng)圖案化的罩幕層(未圖標(biāo))，以暴露出預(yù)定形成埋入式位線的條狀區(qū)域。再以圖案化罩幕層為罩幕進(jìn)行一摻雜制作工藝，以于圖案化罩幕層所暴露的基底100中形成復(fù)數(shù)條埋入式位線104(埋入式擴(kuò)散區(qū)(BuriedDiffusion，BD))。然后，進(jìn)行快速回火制作工藝以修復(fù)基底100中受損的晶格結(jié)構(gòu)，并借此以活化埋入式位線104中的摻質(zhì)。
接著，移除圖案化罩幕層后，在基底100的表面上形成氧化層108。此氧化層108包括一層較薄的柵極氧化層110與一層較厚的埋入式擴(kuò)散區(qū)氧化層112。其中，柵極氧化層110位于信道區(qū)106上，埋入式擴(kuò)散區(qū)氧化層112則覆蓋于埋入式位線104上。埋入式擴(kuò)散區(qū)氧化層112較厚的原因是因?yàn)槁袢胧轿痪€104中的硅原子結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)摻質(zhì)植入的過(guò)程被破壞，因此在后續(xù)的氧化制作工藝中便較易氧化而形成較厚的氧化層。
當(dāng)氧化層108完成之后，接著形成一層的多晶硅化金屬層114以覆蓋氧化層，然后定義此層多晶硅化金屬層114以形成罩幕式只讀存儲(chǔ)器的字線102。
然而，隨著集成電路集成度的增加，組件的制作也越來(lái)越小。因此，當(dāng)組件小型化之后，埋入式位線104之間的寬度就會(huì)變小，且埋入式位線104之間的間隔也會(huì)變小。越小的埋入式位線104，則其電阻會(huì)越大，因而降低只讀存儲(chǔ)器的資料存取速度。而且，埋入式位線104之間的間隔越小，也越容易在操作電壓之下產(chǎn)生擊穿(PunchThrough)現(xiàn)象。一旦產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象則會(huì)造成晶體管失去控制而不能正確的工作。而且，在形成柵極氧化層110時(shí)，通常使用爐管熱氧化法，由于進(jìn)行熱氧化法時(shí)的熱預(yù)算則會(huì)使埋入式位線104中的雜質(zhì)向外擴(kuò)散，使得埋入式位線104寬度變大、兩相鄰埋入式位線104之間隔變小(亦即，信道區(qū)106寬度變小)，因而造成組件縮小化(制作工藝裕度變小)的困難，于是此種具有埋入式位線的罩幕式只讀存儲(chǔ)器組件最大的缺點(diǎn)，即是在將組件縮小時(shí)，會(huì)遇到太多熱制作工藝的困擾。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一目的為提供一種罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，可以減少埋入式位線中的雜質(zhì)向外擴(kuò)散，而使得埋入式位線寬度變大，并可以透過(guò)控制埋入式位線上方的氧化層厚度而減少字線的電阻電容延遲與增加制作工藝裕度。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，此方法于已形成場(chǎng)氧化層的基底上形成一層?xùn)艠O介電層后，于柵極介電層上形成一層材質(zhì)層，并圖案化此材質(zhì)層以形成材質(zhì)層條狀物，且此材質(zhì)層條狀物覆蓋住預(yù)定形成埋入式擴(kuò)散區(qū)的區(qū)域。接著，使材質(zhì)層條狀物轉(zhuǎn)變成氧化硅條狀物，并于基底上一道光阻。然后，以圖案化光阻層為罩幕，進(jìn)行摻質(zhì)植入制作工藝以于基底中形成埋入式擴(kuò)散區(qū)。移除圖案化光阻層后，于基底上形成字線。
本發(fā)明的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，由于在柵極介電層形成之后才制作埋入式擴(kuò)散區(qū)，使埋入式擴(kuò)散區(qū)不會(huì)受到柵極介電層的熱氧化制作工藝影響而向外擴(kuò)散，因此不會(huì)造成埋入式位線擴(kuò)散區(qū)寬度變大、兩相鄰埋入式位線之間隔變小(亦即，信道區(qū)寬度變小)，以及組件縮小化(制作工藝裕度變小)的困難。
而且，本發(fā)明利用實(shí)時(shí)蒸汽產(chǎn)生制作工藝或快速熱回火制作工藝。使材質(zhì)層條狀物(其材質(zhì)可為多晶硅、非晶硅與硅)轉(zhuǎn)換成氧化硅條狀物。此氧化硅條狀物可作為埋入式擴(kuò)散區(qū)氧化層，因此可以降低電阻電容延遲并增加制作工藝裕度。
本發(fā)明另外提供一種罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，此方法于已形成一層?xùn)艠O氧化層的基底上形成一層多晶硅層，并圖案化此多晶硅層，且經(jīng)圖案化的多晶硅層覆蓋住預(yù)定形成埋入式擴(kuò)散區(qū)的區(qū)域。接著，使經(jīng)圖案化的多晶硅層轉(zhuǎn)變成經(jīng)圖案化的氧化硅層，并于基底上形成一層圖案化光阻層。之后，以圖案化光阻層為罩幕，進(jìn)行摻質(zhì)植入制作工藝以于基底中形成埋入式擴(kuò)散區(qū)。移除圖案化光阻層后，于基底上形成字線。
本發(fā)明的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，由于在柵極介電層形成之后，才制作埋入式擴(kuò)散區(qū)，使埋入式擴(kuò)散區(qū)不會(huì)受到柵極介電層的熱氧化制作工藝影響而向外擴(kuò)散，因此不會(huì)造成埋入式位線擴(kuò)散區(qū)寬度變大、兩相鄰埋入式位線之間隔變小(亦即，信道區(qū)寬度變小)，而造成組件縮小化的困難。
而且，本發(fā)明利用實(shí)時(shí)蒸汽產(chǎn)生制作工藝或快速熱回火制作工藝。使經(jīng)圖案化多晶硅層轉(zhuǎn)換成經(jīng)圖案化氧化硅層。此經(jīng)圖案化氧化硅層可作為埋入式擴(kuò)散區(qū)氧化層，因此可以增加制作工藝裕度。
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，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1所繪示為公知一種罩幕式只讀存儲(chǔ)器的上視示意圖；圖2所繪示為圖1中的罩幕式只讀存儲(chǔ)器沿A-A’線的剖面示意圖；圖3A至圖3H所繪示為依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制作工藝剖面圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明100、200基底 102字線104埋入式位線106信道區(qū)108氧化層110柵極氧化層112埋入式擴(kuò)散區(qū)氧化層114多晶硅化金屬層202犧牲層204罩幕層206開(kāi)口 208場(chǎng)氧化層210阱區(qū) 212柵極介電層214材質(zhì)層214a材質(zhì)層條狀物216、220圖案化光阻層 218氧化硅條狀物
222摻質(zhì)植入制作工藝224埋入式擴(kuò)散區(qū)226導(dǎo)體層 228多晶硅層230金屬硅化物層具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法。圖3A至圖3H為繪示本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造流程剖面圖。其中，圖3A至圖3H為圖1中的罩幕式只讀存儲(chǔ)器沿I-I線的剖面示意圖。
首先，請(qǐng)參照?qǐng)D3A，提供一基底200，此基底200例如是半導(dǎo)體硅基底。接著，于基底200上形成一層犧牲層202，此犧牲層202的材質(zhì)例如是氧化硅，形成犧牲層202的方法例如是熱氧化法(Thermal Oxidation)。
接著，于犧牲層202上形成一層罩幕層204，此罩幕層204的材質(zhì)例如是氮化硅，形成罩幕層204的方法例如是化學(xué)氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition，CVD)。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3B，使罩幕層204圖案化而形成開(kāi)口206，此開(kāi)口206位于預(yù)定形成場(chǎng)氧化層208的上方。之后，進(jìn)行熱氧化制作工藝，以使開(kāi)口206所暴露的基底200熱氧化而形成場(chǎng)氧化層208。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3C，移除罩幕層204，移除此罩幕層204的方法例如是濕式蝕刻法或干式蝕刻法。然后，對(duì)犧牲層202進(jìn)行一清潔步驟，并于基底200中形成阱區(qū)210。阱區(qū)210例如是N型阱區(qū)或P型阱區(qū)。阱區(qū)210的形成方法例如是離子植入法。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3D，移除犧牲層202，移除此犧牲層的方法例如是濕式蝕刻法或干式蝕刻法。然后，于基底200上形成一層?xùn)艠O介電層212，此柵極介電層212的材質(zhì)例如是氧化硅，此柵極介電層212的形成方法例如是熱氧化法。然后，于柵極介電層212上形成一層材質(zhì)層214。此材質(zhì)層214的材質(zhì)包括多晶硅、非晶硅、或硅，形成此材質(zhì)層214的方法例如是化學(xué)氣相沉積法、磊晶法等。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3E，于基底200上形成一層圖案化光阻層216，此圖案化光阻層216覆蓋預(yù)定形成埋入式擴(kuò)散區(qū)的區(qū)域。然后，以圖案化光阻層216為罩幕，進(jìn)行一蝕刻制作工藝移除未被圖案化光阻層216覆蓋的材質(zhì)層214，而形成材質(zhì)層條狀物214a。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3F，移除圖案化光阻層216后，使材質(zhì)層條狀物214a轉(zhuǎn)換成氧化硅條狀物218。使材質(zhì)層條狀物214a轉(zhuǎn)換成氧化硅條狀物218的方法例如是實(shí)時(shí)蒸汽產(chǎn)生(In-Situ Steam Generation，ISSG)制作工藝或快速熱回火(Rapid Themal Anneal，RTA)制作工藝。其中此氧化硅條狀物218即作為埋入式擴(kuò)散區(qū)氧化層。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3G，于基底200上形成另一層圖案化光阻層220，此圖案化光阻層220暴露預(yù)定形成埋入式擴(kuò)散區(qū)的區(qū)域上方的部分氧化硅條狀物218。然后，以圖案化光阻層220為罩幕，進(jìn)行一摻質(zhì)植入制作工藝222，以于基底200中形成復(fù)數(shù)個(gè)埋入式擴(kuò)散區(qū)224。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3H，移除圖案化光阻層220后，于基底200上形成一層導(dǎo)體層226，此導(dǎo)體層226例如是多晶硅化金屬層。此導(dǎo)體層226的形成步驟包括先形成一層多晶硅層228后，在于此多晶硅層228上形成一層金屬硅化物層230。而金屬硅化物層的材質(zhì)例如是硅化鎢、硅化鎳、硅化鈷、硅化鈦、硅化鉑、硅化鈀等。然后。圖案化此導(dǎo)體層226以形成字線。后續(xù)完成罩幕式只讀存儲(chǔ)器制作工藝為熟悉此項(xiàng)技術(shù)者所周知，在此不再贅述。
依照上述實(shí)施例所述，本發(fā)明的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，由于在柵極介電層212形成之后，才制作埋入式擴(kuò)散區(qū)224，埋入式擴(kuò)散區(qū)224不會(huì)受到柵極介電層212的熱氧化制作工藝影響而向外擴(kuò)散，因此不會(huì)造成埋入式位線擴(kuò)散區(qū)224寬度變大、兩相鄰埋入式位線224的間隔變小(亦即，信道區(qū)寬度變小)，以及組件縮小化(制作工藝裕度變小)的困難。
而且，本發(fā)明利用實(shí)時(shí)蒸汽產(chǎn)生制作工藝或快速熱回火制作工藝。使材質(zhì)層條狀物214a轉(zhuǎn)換成氧化硅條狀物218。此氧化硅條狀物218可作為埋入式擴(kuò)散區(qū)氧化層，因此可以降低字線的電阻電容延遲(RC Delay)并增加制作工藝裕度。
雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于該方法包括提供已形成場(chǎng)氧化層的一基底；于該基底上形成一柵極介電層；于該柵極介電層上形成一材質(zhì)層；圖案化該材質(zhì)層以形成一材質(zhì)層條狀物，且該材質(zhì)層條狀物覆蓋住預(yù)定形成一埋入式擴(kuò)散區(qū)的區(qū)域；使該材質(zhì)層條狀物轉(zhuǎn)變成一氧化硅條狀物；于該基底上形成一圖案化光阻層，該圖案化光阻層暴露該氧化硅條狀物；以該圖案化光阻層為罩幕，進(jìn)行摻質(zhì)植入制作工藝以于該基底中形成該埋入式擴(kuò)散區(qū)；移除該圖案化光阻層；于該基底上形成一字線。
2.如權(quán)利要求1所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于該材質(zhì)層的材質(zhì)選自多晶硅、非晶硅與硅所組的族群的其中之一。
3.如權(quán)利要求1所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于使該材質(zhì)層條狀物轉(zhuǎn)變成該氧化硅條狀物的方法包括實(shí)時(shí)蒸汽產(chǎn)生制作工藝。
4.如權(quán)利要求1所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于使該材質(zhì)層條狀物轉(zhuǎn)變成該氧化硅條狀物的方法包括快速熱回火制作工藝。
5.如權(quán)利要求1所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于于該基底上形成該字線的步驟包括于該基底形成一多晶硅層；于該多晶硅層上形成一金屬硅化物層；圖案化該多晶硅層與該金屬硅化物層以形成該字線。
6.如權(quán)利要求1所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于該金屬硅化物層的材質(zhì)選自硅化鎢、硅化鎳、硅化鈷、硅化鈦、硅化鉑與硅化鈀所組的族群。
7.如權(quán)利要求1所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于該柵極介電層的材質(zhì)包括氧化硅。
8.如權(quán)利要求7所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于形成該柵極介電層的方法包括熱氧化法。
9.一種罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于該方法包括提供已形成一柵極氧化層的一基底；于該基底上形成一多晶硅層；圖案化該多晶硅層，且經(jīng)圖案化的該多晶硅層覆蓋住預(yù)定形成一埋入式擴(kuò)散區(qū)的區(qū)域；使經(jīng)圖案化的該多晶硅層轉(zhuǎn)變成經(jīng)圖案化的一氧化硅層；于該基底上形成一圖案化光阻層，該圖案化光阻層暴露經(jīng)圖案化的該氧化硅層；以該圖案化光阻層為罩幕，進(jìn)行摻質(zhì)植入制作工藝以于該基底中形成該埋入式擴(kuò)散區(qū)；移除該圖案化光阻層；于該基底上形成一字線。
10.如權(quán)利要求9所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于使經(jīng)圖案化的該多晶硅層轉(zhuǎn)變成經(jīng)圖案化的該氧化硅層的方法包括實(shí)時(shí)蒸汽產(chǎn)生制作工藝。
11.如權(quán)利要求9所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于使經(jīng)圖案化的該多晶硅層轉(zhuǎn)變成經(jīng)圖案化的該氧化硅層的方法包括快速熱回火制作工藝。
12.如權(quán)利要求9所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于于該基底上形成該字線的步驟包括于該基底形成一多晶硅層；于該多晶硅層上形成一金屬硅化物層；圖案化該多晶硅層與該金屬硅化物層以形成該字線。
13.如權(quán)利要求12所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于該金屬硅化物層的材質(zhì)選自硅化鎢、硅化鎳、硅化鈷、硅化鈦、硅化鉑與硅化鈀所組的族群。
14.如權(quán)利要求9所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于該柵極介電層的材質(zhì)包括氧化硅。
15.如權(quán)利要求14所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于形成該柵極介電層的方法包括熱氧化法。
16.如權(quán)利要求9所述的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于形成該多晶硅層的方法包括化學(xué)氣相沉積法。
全文摘要
一種罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造方法，此方法提供已形成一層?xùn)艠O介電層的基底。于此基底上形成一層材質(zhì)層后，圖案化此材質(zhì)層，且經(jīng)圖案化的材質(zhì)層覆蓋住預(yù)定形成埋入式擴(kuò)散區(qū)的區(qū)域。然后，利用實(shí)時(shí)蒸汽產(chǎn)生制作工藝或快速熱回火制作工藝使經(jīng)圖案化的材質(zhì)層轉(zhuǎn)變成經(jīng)圖案化的氧化硅層。接著，于基底上形成暴露經(jīng)圖案化的氧化硅層的一層圖案化光阻層，并以圖案化光阻層為罩幕，進(jìn)行摻質(zhì)植入制作工藝以于基底中形成埋入式擴(kuò)散區(qū)。之后，移除圖案化光阻層，并于基底上形成字線。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1484300SQ0214277
公開(kāi)日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2002年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月19日
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