專利名稱：掩膜式只讀存儲器的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種只讀存儲器(Read Only Memory，ROM)的制造方法，且特別是涉及一種掩膜式只讀存儲器(Mask ROM)的制造方法。
一般掩膜式只讀存儲器的結構是將復晶硅字線(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域則作為存儲胞的信道區。對部分工藝而言，掩膜式只讀存儲器即以信道中離子注入與否，來儲存二進制數據「0」或「1」。其中，注入離子到指定的信道區域的工藝又稱為編碼注入(Coding Implantation)工藝。
在目前提高元件集成度的趨勢下，會依據設計規則縮小元件的尺寸，為了適應上述因元件縮小所產生的短信道效應問題，埋入式位線必須采用淺接面(Shallow junction)或是超淺接面(Ultra shallowjunction)，并輔以口袋離子注入(Pocket Implant)的方法而形成。然而，淺接面或超淺接面的源極/漏極區固然能改善因元件縮小所產生的短信道效應問題，但由于埋入式位線的深度/接面較淺，將會導致埋入式位線的阻值升高。
因此，本發明的目的為提供一種掩膜式只讀存儲器的制造方法，能夠避免因元件縮小所產生的短信道效應。
本發明的另一目的為提供一種掩膜式只讀存儲器的制造方法，能夠避免因淺接面的源極/漏極區所造成的電阻值上升。
本發明提出一種掩膜式只讀存儲器的制造方法，此方法提供一基底，再于基底上形成摻雜導體層。接著，圖案化此摻雜導體層以形成多個條狀摻雜導體層，再以熱氧化法于基底與條狀摻雜導體層上形成介電層，并同時于條狀摻雜導體層下方的基底中形成多個擴散區。然后，于介電層上形成圖案化的導體層。
如上所述，由于本發明的源極/漏極區為經由條狀摻雜導體層中的離子擴散而于基底所形成的擴散區，因此所形成的源極/漏極區能夠具備較淺的接面，因而能夠避免因元件縮小所造成的短信道效應。
而且，由于本發明的位線為設置于基底上方的條狀摻雜導體層所形成的升起式位線，因此具備有足夠的厚度而能夠避免因淺接面所造成的電阻值上升。
尚且，由于柵極介電層(亦即是形成于基底表面部分的介電層)與條狀摻雜導體層上的絕緣層是于同一步驟中一起形成，因此能夠省略一道于條狀摻雜導體層上形成絕緣層的工藝。
圖中符號說明100基底102摻雜導體層104掩膜層106條狀摻雜導體層
108介電層110擴散區112、128導體層(字線)120、124傾斜角注入工藝122、126口袋離子注入區首先，請參照
圖1A，提供一基底100，此基底100例如是半導體硅基底。接著，于基底100上形成摻雜導體層102。其中摻雜導體層102的材質例如是摻雜離子的多晶硅，形成此摻雜導體層102的方法例如是以臨場摻雜離子的方式，利用化學氣相沉積法于基底100上形成一層摻雜多晶硅層。其中所摻雜的離子例如是磷離子，所摻雜的劑量例如是0.5*1019至0.5*10211/cm3左右。摻雜的離子亦可以使用砷離子，所摻雜的劑量例如是0.5*1019至0.5*10211/cm3左右。然后，在此摻雜導體層102上形成圖案化的掩膜層104。
接著，請參照圖1B，以掩膜層104為掩膜，去除部分的摻雜導體層102至露出基底100表面，再去除掩膜層104，以形成多條互相平行的條狀摻雜導體層106。其中去除摻雜導體層102的方法例如是使用非等向性蝕刻法。
接著，請參照圖1C，進行一熱氧化工藝，以于基底100上與條狀摻雜導體層106上形成一層介電層108，并于進行熱氧化工藝的同時，使條狀摻雜導體層106中所摻雜的離子擴散至基底100中，以形成具有較淺接面的擴散區110。其中基底100表面部分的介電層108用以作為柵極介電層，并且位于條狀摻雜導體層106表面部分的介電層108則能夠作為與后續導體層隔離的絕緣層。而具有較淺接面的擴散區110用以作為掩膜式只讀存儲器的源極/漏極區，且位于其上方的條狀摻雜導體層106則用以作為升起式位線。
由于掩膜式只讀存儲器的源極/漏極區為具有較淺接面的擴散區110，因此即使不進行口袋離子注入，亦能夠避免因元件縮小所造成的短信道效應。并且，由于設置于基底100上方的條狀摻雜導體層106系作為升起式位線，因此位線能夠具備有足夠的厚度，進而能夠避免因淺接面的源極/漏極區所造成的電阻值上升。
接著，請參照圖1D，在介電層108上形成圖案化的導體層112以作為字線。其中導體層112的材質例如是多晶硅或是多晶硅化金屬，形成此圖案化導體層112的方法，例如是在基底100上形成一層導體材料層(未圖標)，再經由光刻工藝圖案化此導體材料層以形成導體層112。
本發明經上述實施例所形成的掩膜式只讀存儲器，由于所形成的源極/漏極區(擴散區)具有較淺的接面，因此不需進行口袋離子注入即可以防止短信道效應的發生。然而，亦可以于形成擴散區110之后進行口袋離子注入工藝，以強化元件防止短信道效應的能力。其工藝請參照圖2A至圖2C。
首先，請參照圖2A，圖2A是接續圖1C的步驟。對條狀摻雜導體層106的一側進行一傾斜角離子注入工藝120，以于擴散區110的一側形成口袋離子注入區122，其中于傾斜角離子注入工藝120中所使用的離子，為與擴散區110具有相同摻雜型態的離子，且離子的注入濃度小于擴散區110的濃度。
接著，請參照圖2B，對條狀摻雜導體層106的另一側進行另一傾斜角離子注入工藝124，以于擴散區110的另一側形成口袋離子注入區126，其中于傾斜角離子注入工藝124中所使用的離子，為與擴散區110具有相同摻雜型態的離子，且離子的注入濃度小于擴散區110的濃度。
接著，請參照圖2C，在介電層108上形成圖案化的導體層128以作為字線。其中導體層128的材質例如是多晶硅或是多晶硅化金屬，形成此圖案化導體層128的方法例如是在基底100上形成一層導體材料層(未圖標)，再經由光刻工藝圖案化此導體材料層以形成導體層128。
在上述較佳實施例中，介電層108為由熱氧化法所形成的氧化硅層，然而介電層108的材質并不限定于此，亦可以采用氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化硅-氮化硅-氧化硅堆棧層、氮化硅-氮化硅-氮化硅堆棧層、氮化硅-氮化硅-氧化硅堆棧層、氧化硅-氧化硅-氮化硅堆棧層等其它的材質，以例如是化學氣相沉積法的方式形成。至于使條狀摻雜導體層106中的離子擴散的熱制程，則可以合并于使介電層結構致密化的回火工藝一起進行。
綜上所述，由于本發明的源極/漏極區為條狀摻雜導體層中的離子擴散而于基底所形成的擴散區，因此所形成的源極/漏極區能夠具備較淺的接面，進而能夠避免因元件縮小所造成的短信道效應。
而且，由于本發明的位為設置于基底上方的條狀摻雜導體層所形成的升起式位線，因此位線能夠具備有足夠的厚度，進而能夠避免因淺接面的源極/漏極區所造成的電阻值上升。
尚且，由于柵極介電層與條狀摻雜導體層上的絕緣層是于同一步驟中一起形成，因此能夠省略一道于條狀摻雜導體層上形成絕緣層的工藝。
此外，亦可以在源極/漏極區(擴散區)的兩側形成口袋離子注入區，更進一步的加強元件防止短信道效應的能力。
雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當以權利要求書并結合說明書及附圖所界定者為準。
權利要求
1.一種掩膜式只讀存儲器的制造方法，該方法包括提供一基底；于該基底上形成一摻雜導體層；圖案化該摻雜導體層，以形成多個條狀摻雜導體層；以熱氧化法于該基底與該些條狀摻雜導體層上形成一介電層，并同時于該些條狀摻雜導體層下方的該基底中形成多個擴散區；以及于該介電層上形成一圖案化導體層。
2.如權利要求1所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于該摻雜導體層的材質包括摻雜一離子的多晶硅。
3.如權利要求1所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于形成該摻雜導體層的方法包括于化學氣相沉積工藝中，臨場摻雜一離子以進行沉積。
4.如權利要求3所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于所摻雜的該離子包括磷離子。
5.如權利要求4所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于該離子的摻雜劑量為0.5*1019至0.5*10211/cm3左右。
6.如權利要求3所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于所摻雜的該離子包括砷離子。
7.如權利要求6所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于該離子的摻雜劑量為0.5*1019至0.5*10211/cm3左右。
8.如權利要求1所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于于形成該些擴散區后，還包括進行一口袋離子注入工藝。
9.一種掩膜式只讀存儲器的制造方法，該方法包括提供一基底；于該基底上形成一摻雜導體層；圖案化該摻雜導體層，以形成多個條狀摻雜導體層；于該基底與該些條狀摻雜導體層上形成一介電層；進行一回火工藝，以于該些條狀摻雜導體層下方的該基底中形成多個擴散區；以及于該介電層上形成一圖案化導體層。
10.如權利要求9所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于該摻雜導體層的材質包括摻雜一離子的多晶硅。
11.如權利要求9所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于形成該摻雜導體層的方法包括于化學氣相沉積工藝中，臨場摻雜一離子以進行沉積。
12.如權利要求11所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于所摻雜的該離子包括磷離子。
13.如權利要求12所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于該離子的摻雜劑量為0.5*1019至0.5*10211/cm3左右。
14.如權利要求11所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于所摻雜的該離子包括砷離子。
15.如權利要求14所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于該離子的摻雜劑量為0.5*1019至0.5*10211/cm3左右。
16.如權利要求9所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于該介電層的材質包括選自氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化硅-氮化硅-氧化硅堆棧層、氮化硅-氮化硅-氮化硅堆棧層、氮化硅-氮化硅-氧化硅堆棧層、氧化硅-氧化硅-氮化硅堆棧層所組的族群其中之一。
17.如權利要求9所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于形成該介電層的方法包括化學氣相沉積法。
18.如權利要求9所述的掩膜式只讀存儲器的制造方法，其特征在于于形成該些擴散區后，還包括進行一口袋離子注入工藝。
全文摘要
一種掩膜式只讀存儲器的制造方法，此方法提供一基底，再于基底上形成摻雜導體層。接著，圖案化此摻雜導體層以形成多個條狀摻雜導體層，再以熱氧化法于基底與條狀摻雜導體層上形成介電層，并同時于條狀摻雜導體層下方的基底中形成多個擴散區。然后，于介電層上形成圖案化的導體層。
文檔編號H01L21/70GK1464548SQ0212323
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月13日 優先權日2002年6月13日
發明者范左鴻, 葉彥宏, 詹光陽, 劉慕義 申請人:旺宏電子股份有限公司