[發(fā)明專利]自行對準(zhǔn)罩幕式只讀存儲器的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01129596.1
• 申請日: 2001-06-28
• 公開（公告）號: CN1393926A
• 公開（公告）日: 2003-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊俊儀;林春榮;倪福隆
• 申請（專利權(quán)）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8246
• 分類號: H01L21/8246
• 代理公司: 北京集佳專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 王學(xué)強

本發(fā)明涉及一種罩幕式只讀存儲器(Mask?ROM)的制造方法，且特別涉及一種在程序化(programming)時可在一存儲單元儲存二位的自行對準(zhǔn)罩幕式只讀存儲器的制造方法。

只讀存儲器由于具有不因電源中斷而喪失存儲資料的非揮發(fā)(Non-Volatile)特性，因此許多電器產(chǎn)品中必須具備此類內(nèi)存，以維持電器產(chǎn)品開與關(guān)之間的正常操作。而罩幕式只讀存儲器是只讀存儲器中最為基礎(chǔ)的一種，一般常用的罩幕式只讀存儲器是利用信道晶體管當(dāng)作存儲單元，并在程序化(Program)階段選擇性地植入離子到指定的信道區(qū)域，通過改變臨界電壓(Threshold?Voltage)而達到控制存儲單元導(dǎo)通(On)或關(guān)閉(Off)的目的。其中罩幕式只讀存儲器的結(jié)構(gòu)是復(fù)晶硅字符線(Word?Line，WL)橫跨在位線(Bit?Line，BL)之上，存儲單元的信道則形成于字符線所覆蓋的下方，以及位線之間的區(qū)域。對部分工藝而言，只讀存儲器即以信道中離子植入與否，來儲存二進制數(shù)據(jù)“0”或“1”。其中，植入離子到指定的信道區(qū)域的過程又稱為編碼布植(CodeImplantation)過程。

請參照圖1，是公知的一種罩幕式只讀存儲器的平面俯視示意圖。圖中平行的字符線102橫跨過平行的位線104，在離子植入?yún)^(qū)塊110的基底中，亦即是在存儲單元的信道區(qū)域中植入離子，借以進行程序化步驟，改變臨界電壓，達到控制存儲單元開關(guān)的目的。

接著請參照圖2，是公知罩幕式只讀存儲器的程序化剖面示意圖。在基底200上具有復(fù)數(shù)個由柵極介電層202與柵極導(dǎo)體層204組成的柵極堆棧結(jié)構(gòu)206、位于柵極堆棧結(jié)構(gòu)206間的基底200中的源極/漏極區(qū)208、覆蓋柵極堆棧結(jié)構(gòu)206的介電層210。在進行編碼布植過程時，先利用光罩形成一圖案化的光阻層212，以暴露欲編碼的區(qū)域。接著，進行摻質(zhì)植入過程214，以光阻層212為罩幕，將硼離子植入欲編碼區(qū)域的底部柵極堆棧結(jié)構(gòu)206下方的基底200中，借以進行程序化，將所欲形成的程序代碼編入只讀存儲器中。

由于在進行程序化的離子植入步驟時，硼離子植入是通過柵極堆棧結(jié)構(gòu)206而植入基底200中，因此需要較大的植入能量。在以較大能量植入硼離子時，會使元件產(chǎn)生較大的熱預(yù)算(Thermal?Budget)，并且會造成離子散射或使離子在基底中擴散至附近區(qū)域，進而產(chǎn)生干擾影響元件的控制。尤其，當(dāng)集成電路的集成度越來越高，在罩幕式只讀存儲器的生產(chǎn)進入到深次微米工藝，元件的尺寸越來越小的情況下，造成元件難控制的影響更大。

因此，本發(fā)明的目的是在于提供一種罩幕式只讀存儲器的制造方法，可以在一存儲單元中儲存二位資料，增加元件的集成度，同時以相同的光罩層數(shù)，制造出更高密度的罩幕式只讀存儲器。

本發(fā)明的另一目的是提供一種罩幕式只讀存儲器的制造方法，可以降低離子植入能量，并且避免因為離子散射與離子在基底中擴散而產(chǎn)生的干擾問題。

根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種罩幕式只讀存儲器的制造方法，此方法包括在基底上形成復(fù)數(shù)個具有一柵極介電層，一柵極導(dǎo)體層，以及一柵極頂蓋層的柵極堆棧結(jié)構(gòu)后，在柵極堆棧結(jié)構(gòu)之間的基底中形成與柵極結(jié)構(gòu)不相鄰的復(fù)數(shù)個源極/漏極區(qū)，且源極/漏極區(qū)與柵極堆棧結(jié)構(gòu)之間不相鄰的區(qū)域是復(fù)數(shù)個欲編碼區(qū)域。然后，依次在基底上形成第一介電層以填滿柵極堆棧結(jié)構(gòu)之間的間隙，以及具有復(fù)數(shù)個開口的一圖案化的光阻層以暴露出欲編碼區(qū)域上方的第一介電層。接著以光阻層為罩幕，去除部分第一介電層，以形成暴露欲編碼區(qū)域的復(fù)數(shù)個離子植入?yún)^(qū)塊開口，以及進行一離子植入過程，以在離子植入?yún)^(qū)塊開口暴露的欲編碼區(qū)域，形成復(fù)數(shù)個編碼的離子植入?yún)^(qū)塊。之后，去除光阻層，形成一第二介電層填滿離子植入?yún)^(qū)塊開口。再進行一回蝕工藝，暴露出柵極導(dǎo)體層，以及在柵極導(dǎo)體層上形成一字符線。

本發(fā)明所公開的罩幕式只讀存儲器的制造方法，具有下列特征：在柵極堆棧結(jié)構(gòu)兩側(cè)的側(cè)壁形成間隙壁，利用此間隙壁使柵極導(dǎo)體層與源極/漏極區(qū)形成一段小信道，再以不同形式的摻質(zhì)連接小信道或截斷小信道以加載數(shù)據(jù)，因此，可以在一存儲單元中儲存二位資料，進而提高元件集成度，同時以相同的光罩層數(shù)，制造出更高密度的罩幕式只讀存儲器。

此外，本發(fā)明還公開了在源極/漏極區(qū)上形成一層導(dǎo)體層，可以降低源極/漏極區(qū)的阻值，進而提高元件效能。

另外，在編碼布植過程中，直接使摻質(zhì)植入柵極導(dǎo)體層與源極/漏極區(qū)間的基底中，可以降低離子植入能量，并且避免因為離子散射與離子在基底中擴散而產(chǎn)生的干擾問題。