CN1286168C - Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，此方法首先在一基底中形成一埋入式位线，之后在基底的表面形成一栅氧化层。接着以垂直于埋入式位线的方向于栅氧化层上形成一条状氮化硅层，再于栅氧化层与条状氮化硅层上形成图案化的一光阻层，并以此光阻层为一罩幕，进行一编码布植步骤，以形成数个编码存储单元。接着将光阻层移除之后，于栅氧化层与条状氮化硅层上形成一多晶硅层，并且回蚀刻此多晶硅层，直到条状氮化硅层暴露出来。最后再将条氮化硅层移除。

Description

Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法

技术领域

本发明是有关于一种内存组件的制造方法，且特别是有关于一种Y方向自对准的罩幕式只读存储器(Mask ROM)的制造方法。

背景技术

罩幕式只读存储器是只读存储器中最为基础的一种。其主要通过离子植入制作工艺来调整其启始电压(Threshold Voltage)，而达到控制存储单元导通(On)或关闭(Off)的目的。而当罩幕式只读存储器的产品有所改变时，其制作工艺并不需要大幅的修改，而只要更改所使用的一组光罩，因此非常适合大量生产，甚至可先制作部分制作工艺已完成的半成品，待订单到厂时，便可迅速将此些半成品进行程序化(Programming)，而能有效缩短其出货时间。

图1A至图1C所示，其绘示为公知罩幕式只读存储器组件的制造流程剖面示意图。

请参照图1A，公知罩幕式只读存储器的制造方法首先提供一基底100。接着，在基底100的表面形成一栅氧化层102。并且，于栅氧化层102上形成一图案化的罩幕层103。之后，以罩幕层103为一植入罩幕进行一离子植入步骤106，以在基底100中形成一埋入式位线108。

接着，请参照图1B，在埋入式位线108上形成一场氧化绝缘层105。之后，将罩幕层103移除。并且在基底100的上方形成与埋入式位线108垂直的字线104。

之后，请参照图1C，在基底100的上方形成一图案化的光阻层110，暴露出欲编码布植的信道区114。之后，以光阻层110为罩幕，进行一编码布植步骤(Code implantation)112，以在欲编码的信道区114中植入离子。以完成一罩幕式只读存储器组件的制作。

然而，公知形成的罩幕式只读存储器的方法，由于其编码布植的步骤在多晶硅层(字线)形成之后才进行，因此编码布植的离子需通过多晶硅层而到达信道区，如此将易产生离子扩散的情形，而使组件尺寸的缩小化受到限制。另外，由于公知于编码布植过程中用来作为离子植入罩幕的光阻层，直接形成在栅氧化层上。此时，当内存组件与编码罩幕之间发生对准失误时，将会使植入的离子偏移了原应植入的位置，而产生所谓拖尾位效应(Tail Bit Effect)。如此，将无法提高内存组件中存储单元裕度(Cell Window)。

发明内容

因此，本发明的目的就是在提供一种Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，以使内存组件的尺寸能缩小化。

本发明的另一目的是提供一种Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，以避免公知方法中会产生有拖尾位效应的情形发生，进而提高内存组件中存储单元的裕度。

本发明提出一种Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，此方法首先在一基底上形成图案化的一第一光阻层，并且以第一光阻层为一离子植入罩幕，以在基底中形成一埋入式位线。然后，将第一光阻层移除之后，在基底的表面上形成一栅氧化层。接着，以垂直于埋入式位线的方向于栅氧化层上形成一条状氮化硅层(Silicon NitrideBar)。之后，在栅氧化层与条状氮化硅层上形成图案化的一第二光阻层，并以第二光阻层为一离子植入罩幕，进行一编码布植步骤，以形成数个编码存储单元。接着，将第二光阻层移除之后，于栅氧化层与条状氮化硅层上形成一多晶硅层，并且以回蚀刻法或化学机械研磨法移除部分多晶硅层，直到条状氮化硅层暴露出来。之后，于多晶硅层的表面形成一金属硅化物层。最后，再将条状氮化硅层移除。

本发明提出一种Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，此方法首先提供一基底，其中此基底具有一存储单元区与一周边电路区，且周边电路区中已形成有一隔离结构，以定义出一主动区。接着，在基底上形成图案化的一第一光阻层，暴露出存储单元区中欲形成埋入式位线之处，并覆盖住整个周边电路区。之后，以第一光阻层为一离子植入罩幕，以在存储单元区的基底中形成一埋入式位线。然后，将第一光阻层移除之后，在基底的表面上形成一栅氧化层。接着，于栅氧化层上形成图案化的一氮化硅层，其中于存储单元区中的氮化硅层包括与埋入式位线垂直的数个条状氮化硅层，而于周边电路区中的氮化硅层则是暴露出主动区的栅氧化层。之后，在栅氧化层与氮化硅层上形成图案化的一第二光阻层。其中，第二光阻层暴露出存储单元区中一欲编码布植的信道区，并且覆盖整个周边电路区。接着，以第二光阻层为一离子植入罩幕，进行一编码布植步骤，以于存储单元区中形成数个编码存储单元。接着，将第二光阻层移除之后，于栅氧化层与氮化硅层上形成一多晶硅层，并且以回蚀刻法或化学机械研磨法移除部分多晶硅层，直到氮化硅层暴露出来。接着，于多晶硅层和表面形成一金属硅化物层。最后，再将氮化硅层移除。其中，于存储单元区中和多晶硅与金属硅化物结构作为一字线，而于周边电路区的多晶硅与金属硅化物结构作为一栅极。

本发明的罩幕式只读存储器的制造方法，由于其在栅氧化层上形成有与埋入式位线垂直的条状氮化硅层。因此，当编码罩幕与内存组件之间发生对准失误时，条状氮化硅层可防止编码布植的离子植入错误的区域。因此本发明的方法具有Y方向自对准的功效。

本发明的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，由于其编码布植的步骤在形成字线之前进行，因此编码布植的离子不需通过字线而到达欲编码的信道区。如此可防止离子扩散的情形发生。

本发明的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，由于其具有Y方向自对准的功效，因此可避免公知方法中会产生拖尾位效应，进而提高内存组件的存储单元裕度。

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明。

附图说明

图1A至图1C为公知罩幕式只读存储器的制造流程某面示意图；

图2是依照本发明一较佳实施例的Y方向自对准的罩幕式只读存储器组件的上视图；

图3A至图3I是依照本发明一较佳实施例的Y方向自对准的罩幕式只读存储器组件的制造流程剖面示意图。

标示说明：

100、200：基底

102、210：栅氧化层

103：罩幕层

104、218：多晶硅层(字线)

105：场氧化绝缘层

106、208：离子植入步骤

108、202：埋入式位线

110、206、214：光阻层

112、215：编码布植

201：隔离结构

204：主动区

212：氮化硅层

216：编码的信道区

217：导电层

220：金属硅化物层

300：存储单元区

302：周边电路区

具体实施方式

图2所示，其绘示为依照本发明一较佳实施例的Y方向自对准的罩幕式只读存储器组件的上视图；图3A至图3I所示，其绘示为依照本发明较佳实施例的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造流程剖面示意图，其为图2中由X-X’与Y-Y’的剖面示意图。

请参照图2与图3A，图3A为图2中由X-X’的剖面示意图。本发明的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法首先提供一基底200，其中基底200具有一存储单元区300与一周边电路区302，且周边电路区302中已形成有一隔离结构201，以定义出一主动区204。在此，隔离结构201可以是一场氧化隔离结构或是一浅沟渠隔离结构。

接着，于基底200上形成图案化的一光阻层206。其中，光阻层206的底部还包括形成有一抗反射层(未绘示)。在存储单元区300中的光阻层206暴露出欲形成埋入式位之处，而在周边电路区3302中的光阻层206覆盖住整个周边电路区302。之后，以光阻层206为罩幕，进行一离子植入步骤208，以在存储单元区300的基底200中形成一埋入式位线202。其中，离子植入步骤208的一离子植入能量例如为80KeV，而埋入式位线202中所植入的离子例如是砷离子。

之后，请参照图3B，图3B为图2中由X-X’的剖面示意图。在形成埋入式位线202之后，将光阻层206移除。接着，于基底200的表面上形成一栅氧化层210，其厚度例如是30埃至70埃。

然后，请参照图3C，图3C为图2中由Y-Y’的剖面示意图。于栅氧化层210上形成一图案化的介电层212，其中，介电层212较佳的是氮化硅层，其厚度例如是1500埃至2500埃。而于存储单元区300中的氮化硅层212包括与埋入式位线202垂直的数个条状的氮化硅层212。另于周边电路区302中的氮化硅层212则是暴露出主动区204和栅氧化层210。

接着，请参照图3D，图3D为图2中由Y-Y’的剖面示意图。紧接着于栅氧化层210与氮化硅层212上形成图案化的一光阻层214。其中，光阻层214的底部还包括形成有一抗反射层(未绘示)。且光阻层214暴露出存储单元区300中欲编码的信道区，而覆盖住整个周边电路区302。

之后，请参照图3E，图3E为图2中由Y-Y’的剖面示意图。以光阻层214为罩幕，进行一编码布植步骤215，以于编码信道区216中植入离子，而于存储单元区300中形成数个编码存储单元。其中，编码布植步骤215的一离子植入能量例如是10KeV，而编码布植步骤215所使用的离子例如是硼离子。而有植入硼离子的编码存储单元因具有较高的启始电压，因此为逻辑状态“0”。另外，未有植入硼离子的编码存储单元则为逻辑状态“1”。

接着，请参照图3F，图3F为图2中由Y-Y’的剖面示意图。将光阻层214移除之后，在栅氧化层210与氮化硅层212上形成一导电层217。其中导电层217例如是一多晶硅层，其厚度例如是3000埃至5000埃。

之后，请参照图3G，图3G为图2中由Y-Y’的剖面示意图。移除部分的导电层217直到氮化硅层212暴露出来，以形成导电结构218。其中，移除部分导电层217的方法例如是回蚀刻法或是化学机械研磨法。所形成的导电结构218的厚度例如是600埃至1500埃。而导电结构218于存储单元区300中作为字线之用。于周边电路区302中的导电结构218作为一栅极结构之用。

然后，请参照图3H，图3H为图2中由Y-Y’的剖面示意图。本发明还包括于多晶硅材质的导电结构218上形成一金属硅化物层220，借此以降低存储单元区300中字线的电阻值，以及周边电路区302中栅极结构的电阻值。其中形成金属硅化物层220的方法例如是先于多晶硅导电结构218与氮化硅层212上形成一金属层(未绘示)，之后进行一热制作工艺，以使金属层与多晶硅反应成金属硅化物层220。最后，再将未反应的金属层移除。

之后，请参照图3I，图3I为图2中由Y-Y’的剖面示意图。将氮化硅层212移除。如此，即完成Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制作。

本发明的罩幕式只读存储器的制造方法，由于其在栅氧化层210上形成有与埋入式位线202垂直的条状氮化硅层212。因此，当编码罩幕与内存组件之间发生对准失误时，编码布植的离子将会植入于条状氮化硅层212中，而不会植入至基底中200错误的区域，意即条状氮化硅层212可防止编码布植的离子植入基底200中错误的区域，因此具有Y方向自对准的功效。另外，本发明的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，由于其编码布植的步骤在形成字线218之前进行，因此编码布植的离子不需通过字线218而到达欲编码的信道区。如此可防止离子扩散的情形发生。而由于本发明的罩幕式只读存储器的制造方法具有Y方向自对准的功效，并且可防止编码布植的离子产生扩散现象。因此可避免公知方法中会产生拖尾位效应，进而提高内存组件的存储单元裕度。并且可缩小内存组件的尺寸。

综合以上所述，本发明具有下列优点：

1、本发明的罩幕式只读存储器的制造方法，具有Y方向自对准的功效。

2、本发明的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，可避免公知方法的编码布植易产生离子扩散的情形，如此将可缩小内存组件的尺寸。

3、本发明的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，可避免公知方法中会产生拖尾位效应，进而提高内存组件的存储单元裕度。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (18)

1、一种Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：包括：

在一基底中形成一埋入式位线；

在该基底上形成一栅氧化层；

以垂直于该埋入式位线的方向于该栅氧化层上形成一条状介电层；

在该基底上形成图案化的一光阻层；

以该光阻层为一罩幕，进行一编码布植步骤，以形成复数个编码存储单元；

移除该光阻层；

在该基底上形成一导电层；

移除部分该导电层直到该条状介电层暴露出来；

移除该条状介电层。

2、如权利要求1所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中该条状介电层是一条状氮化硅层。

3、如权利要求1所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中该条状介电层的厚度为1500埃至2500埃。

4、权利要求1所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中该导电层是一多晶硅层。

5、权利要求4所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中于移除部分该多晶硅层而使条状介电层暴露出来之后，还包括于该多晶硅层的表面形成一金属硅化物层。

6、权利要求1所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中该编码布植步骤所使用的离子是硼离子。

7、权利要求1所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中该编码布植步骤的一离子植入能量为10KeV。

8、权利要求1所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中移除部分该导电层的方法包括一回蚀刻法或一化学机械研磨法。

9、权利要求1所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中该光阻层的底部还包括形成有一抗反射层。

10、一种Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：包括：

提供一基底，其中该基底具有一存储单元区与一周边电路区，且该周边电路区中以形成有一隔离结构以定义出一主动区；

在该存储单元区的该基底中形成一埋入式位线；

在该基底的表面上形成一栅氧化层；

于该栅氧化层上形成图案化的一介电层，其中于该存储单元区中，该介电层包括与该埋入式位线的垂直的复数个条状介电层，而于该周边电路区中，该介电层暴露出该主动区；

在该基底上形成图案化的一光阻层，暴露出该存储单元区中的一欲编码信道区；

进行一编码布植步骤，以于该存储单元区中形成复数个编码存储单元；

移除该光阻层；

在该基底上形成一导电层；

移除部分该导电层直到该介电层暴露出来；

移除该介电层。

11、如权利要求10所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中该介电层是一氮化硅层。

12、权利要求10所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中该介电层的厚度为1500埃至2500埃。

13、权利要求10所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中该导电层是一多晶硅层。

14、权利要求13所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中于移除部分该多晶硅层而使条状介电层暴露出来之后，还包括于该多晶硅层的表面形成一金属硅化物层。

15、权利要求10所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中该编码布植步骤所使用的离子是硼离子。

16、权利要求10所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中该编码布植步骤的一离子植入能量为10KeV。

17、权利要求10所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中移除部分该导电层的方法包括一回蚀刻法或一化学机械研磨法。

18、权利要求10所述的Y方向自对准的罩幕式只读存储器的制造方法，其特征在于：其中该光阻层的底部还包括形成有一抗反射层。

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