專利名稱：離子布植掩膜式只讀存儲器及其制造方法
技術領域：
本發明有關于一種集成電路裝置及其制造方法，更明確地說，本案有關于只讀存儲器(ROM)裝置與其制造方法。
背景技術：
只讀存儲器，即ROM已經由于制程的進步而使得記憶格大小(cell size)愈來愈小。在本技術中，埋入型位元線ROM格已經被大量采用。該記憶格即使用重摻雜的N型擴散物加以完成。用于多個ROM架構中的字元線通常是由多晶硅結構所構成。ROM記憶格的大小是由多晶硅字元線間的間距所決定。隨著光微影術及攝影術及光阻材料上的進步，造成了ROM存儲器的閾值尺寸的降低。然而，當位元密度進一步增加及位元記憶格進一步縮小時，允許單一離子布植入光罩的最大許可大小被更緊密正交的字元線及位元線結構所限定。
如圖1所示，一傳統掩膜式只讀存儲器的布局圖。圖2顯示了沿著圖1的線A-A所取的剖面圖。由于，該存儲器的制程為已知，因此其制程只簡略說明。首先，一埋入N+位元線110及一在位元線110上的絕緣氧化物層120(只示于圖2)被形成在一基材100之上。然后，一閘極氧化層(未示出)形成在基材100上。然后，以垂直于位元線110的方式，形成直線型的字元線140。因此，在位元線110及字元線140間，定義出一記憶格150。
隨后，進行一編碼步驟。一被作出有編碼窗的光阻層160被形成在這些記憶格150上，以如圖1所示曝露出部份的記憶格150。然后，記憶格150被以離子加以布植，以加強其閾值電壓。例如，以能量為100至500Kev劑量約1E12至1E16原子/cm2的硼來進行。因而，完成了編碼制程。
最后，再將光阻層160移除，并將一介電層形成在該基材100上，再進行隨后的制程。
在上述傳統制程中，由于光阻層160隨后受到硼作離子布植的因素，因此，光阻層160的穩定性變成后續的編碼制程之一重點，然而，由于光阻層160只對于字元線140呈單向定鎖，因而，容易偏移開其目標位置或者自其目標位置剝離，因而改變閾值電壓及通道的閾值電流，進而影響了資料存取的正確性。所以，有人提議在施加光阻層160之前，將字元線140的表面粗糙化，以增進隨后光阻層160對字元線140的粘著力，然而，此方法勢必會增加制程步驟，同時，影響后續制程的進行。
圖1為傳統掩膜式只讀存儲器的布局圖；圖2為圖1沿著線A-A所取的剖面圖；圖3A至3E為形成掩膜式只讀存儲器的制程；圖4為依據本發明實施例的字元線的布局圖；及圖5為依據本發明另一實施例的字元線的布局圖。
發明內容
因此，本發明提供一種掩膜式只讀存儲器及其制造方法，其能克服傳統光阻層容易自直線式字元線剝離的問題，同時，又不必增加任何的制程步驟。
本發明提供一種制造掩膜式只讀存儲器的方法，包含提供一基材；在該基材內，形成多個內藏位元線；在該基材上，形成一介電層及多個字元線，同時，在兩鄰接位元線與在字元線下，定義一記憶格，其中這些字元線實質垂直于這些位元線，并在其縱向緣呈曲折狀；在多個記憶格上，形成多個編碼窗；以離子來布植在編碼窗下的記憶格；及以一介電材料，填充這些編碼窗。
具體實施例方式
圖3A至3F顯示了依據本發明的掩膜式只讀存儲器的制造方法。在圖3A中，一墊氧化(pad oxide)層2、一氧化掩膜層3及一有圖案光阻層5依序地形成在基材1上。使用光阻層5作為一掩膜，以將曝光的光阻掩膜層3及在其下的墊氧化層2移除。再次使用光阻層5作為掩膜，所曝露的基材1被摻雜以例如砷離子及磷離子，以形成內藏的N+位元線6。該砷離子是例如以約20至100Kev的能量及約5E13至5E16原子/cm2之劑量，而磷離子是例如以約20至100Kev的能量及約5E13至5E16原子/cm2的劑量。
在圖3B中，光阻層5被移除，隨后藉由熱氧化基材1的曝露面，因而形成阻隔氧化物層7，以覆蓋住位元線6。
在圖3C，移除剩下的掩膜層3及墊氧化物層2。一閘氧化層8被形成在基材1上。然后，以與位元線6實質呈垂直的方式，形成字元線10。如圖4的平面圖所示，所形成的字元線10呈曲折狀，其中，字元線10的兩縱向緣均為曲折狀。當然，也可以如圖5所示，字元線10只有單縱向緣呈曲折狀，以利于增加后續與光阻層的定鎖情形。
接著在圖3D所示，進行編碼制程。在基材1上，形成有圖案化的光阻層PR，該光阻層PR于相應特定位置，定義有多個編碼窗13。光阻層PR露出一部份的記憶格。然后，將離子11布植入記憶格中，以提高用于編碼的閾值電壓。當基材1為一P型基材時，在布植步驟中，可以采用硼離子。
最后，在圖3E中，將光阻層PR移除，隨后，將一介電層14形成在該基材上。最后，以例如化學機械研磨法，進行對介電層14的平坦化。
如上所述，由于本案的字元線10呈曲折狀，使得隨后粘著至其上的光阻層PR能夠在多個方向中，均有定鎖能力，因而，防止了光阻層PR的偏移及剝離。同時，也不會增加額外的制程步驟。
本發明的其他實施例對于熟悉本技術領域者容易加以藉由參考本案說明想出。因此，本案的精神及范圍是由以下的申請專利范圍所表示。
權利要求
1.一種制造掩膜式只讀存儲器的方法，包含提供一基材；在該基材內，形成多個內藏位元線；在該基材上，形成一介電層及多個字元線，同時，在兩鄰接位元線與在字元線下，定義一記憶格，其中這些字元線實質垂直于這些位元線，并在其縱向緣呈曲折狀；在多個記憶格上，形成多個編碼窗；以離子來布植在編碼窗下的記憶格；及以一介電材料，填充這些編碼窗。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，這些字元線的兩縱向緣均為曲折狀。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，這些字元線的一縱向緣為曲折狀。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，形成內藏位元線包含在基材上，形成一掩膜層；在該掩膜層內，形成多個溝渠；將離子布植入溝渠內，以形成內藏的位元線；氧化溝渠中的曝光面，使得每一位元線被覆蓋以絕緣氧化層；及移除該掩膜層。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包含在以介電材料填充編碼窗后，進行一平坦化。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，該平坦化包含化學機械研磨。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，該所布植的離子為硼離子。
8.一種掩膜式只讀存儲器，包含一基材；多個內藏位元線，形成在該基材內；介電層及多個字元線形成在該基材上，其中諸字元線實質垂直于這些位元線，并在其縱向緣呈曲折狀；在兩鄰近位元線與在字元線下，定義出一記憶格；多個編碼窗，對應形成在多個記憶格式上；多個離子，被經由編碼窗加以布植；及一介電材料，形成在基材上。
9.如權利要求8所述的掩膜式只讀存儲器，其特征在于，這些字元線的兩縱向緣均為曲折狀。
10.如權利要求8所述的掩膜式只讀存儲器，其特征在于，這些字元線之一縱向緣為曲折狀。
全文摘要
本發明涉及一種制造掩膜式只讀存儲器的方法，包含提供一基材；在該基材內，形成多個內藏位元線；在該基材上，形成一介電層及多個字元線，同時，在兩鄰接位元線與在字元線下，定義一記憶格，其中這些字元線實質垂直于這些位元線，并在其縱向緣呈曲折狀；在多個記憶格上，形成多個編碼窗；以離子來布植在編碼窗下的記憶格；及以一介電材料，填充這些編碼窗。
文檔編號H01L21/8246GK1667818SQ20041001690
公開日2005年9月14日 申請日期2004年3月12日 優先權日2004年3月12日
發明者陳國慶, 黃河 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司