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的制造方法，且特别是有关于一种只读存储器(Read Only Memory，ROM)的制造方法。
背景技术
在只读存储器中，闪存具有可编程、可抹除、以及断电后仍可保存数据的优点，并且较之可抹除且可编程只读存储器更具有能够在电路内(in-circuit)进行电编程以及电移除的优势，因此已成为个人计算机和电子设备所广泛采用的一种只读存储器器件。
在公知氮化硅只读存储器(Silicon Nitride Read Only Memory)的制作工艺中，电子捕捉层结构(氧化硅/氮化硅/氧化硅堆栈层)中的顶氧化层通常采用以湿氢/氧气(H2/O2 gas)去氧化部分氮化硅层的湿式氧化法以形成，然而，在长时间进行湿式氧化法的期间，同时会有部分的氮扩散至底氧化层及基底的界面而导致kooi效应。此kooi效应将会导致后续形成的埋入式漏极绝缘层在边缘周围具有较小厚度，使得在埋入式漏极绝缘层边缘处可能会发生漏电流，而且，埋入式漏极绝缘层边缘处厚度不足可能会导致埋入式漏极绝缘层的破裂，使得后续形成的字符线(Word line)可能与基底互相接触而短路，从而导致了器件的可靠度问题。
而且，埋入式漏极绝缘层于边缘处的厚度不足的话，有可能会使得电子捕捉层与后续形成的控制栅极接触，虽然电子捕捉层中地电子集中于局部区域，然而随着长时间的操作会逐渐的扩散，此时由于电子捕捉层与控制栅极接触，电子可能会沿着相连的路径流到控制栅极中，而导致所储存资料的流失。
【发明内容】
本发明的目的提供一种只读存储器的制造方法，能够使埋入式漏极绝缘层得到良好的侵入效应与完整度。
本发明的另一目的提供一种只读存储器的制造方法，能够避免只读存储器器件产生漏电流并具备更佳的存储单元保持能力。
本发明的又一目的提供一种只读存储器的制造方法，能够使埋入式漏极绝缘层与电子捕捉结构的侧壁完全密合，将电子捕捉层封闭其内。
本发明的再一目的提供一种只读存储器的制造方法，能够避免电子捕捉层与控制栅极互相接触，提升资料保存能力。
本发明提出一种只读存储器的制造方法，此方法于一基底上形成氮化硅堆栈层结构，再图案化氮化硅堆栈层结构以形成复数个开口。接着，进行第一离子植入制作工艺以于开口中的基底中形成第一掺杂区，再进行第二离子植入制作工艺，以于开口中的基底中形成第二掺杂区，其中第一掺杂区的掺杂深度小于第二掺杂区的掺杂深度，然后，于开口中的基底表面形成一埋入式漏极绝缘层。
而且，上述的第一掺杂区形成于开口中的基底表面。尚且，第一离子植入制作工艺能够以倾斜角离子植入制作工艺取代，以增强于开口两侧的氧化能力。
本发明提出另一种只读存储器的制造方法，此方法于于一基底上形成一电子捕捉层结构，其中电子捕捉层结构由一底氧化层、一氮化硅层与一顶氧化层依序堆栈形成，再图案化顶氧化层以形成复数个开口。接着，以湿式浸泡法移除开口中的氮化硅层以及开口侧壁的部份氮化硅层，以于开口侧壁形成一内凹结构。然后，进行离子植入制作工艺，以于开口中的基底中形成一掺杂区，再于开口中的基底表面形成一埋入式漏极绝缘层。
而且，本发明也能够将上述二实施例的技术特征合并，其例如是在以湿式浸泡法移除开口中的氮化硅层以及开口侧壁的部份氮化硅层之后，进行第一离子植入制作工艺以于开口中的基底中形成第一掺杂区，再进行第二离子植入制作工艺，以于开口中的基底中形成第二掺杂区，再接续其后的步骤。借此以使埋入式漏极绝缘层具有更佳的侵入效应、完整度以及更佳的防止漏电流与资料保持能力。
由上述可知，由于本发明对基底表面进行一第一离子植入制作工艺以形成掺杂区，因此能够破坏交界面的硅结晶、消除kooi效应并增强氧化能力，从而能够使埋入式漏极绝缘层获致良好的侵入效应与完整度。
而且，形成掺杂区的植入制作工艺亦可以采用倾斜角离子植入法以强化对开口边缘处的离子植入，以能够更增强埋入式漏极绝缘层于开口边缘处的氧化能力。
而且，由于本发明所形成的埋入式漏极绝缘层具有良好的侵入效应与完整度，因此能够避免埋入式漏极绝缘层厚度不足或是破裂而导致漏电流甚或是短路，从而使得器件能够具备更佳的存储单元保持能力。
此外，本发明于开口侧壁形成内凹结构。由于后续形成的埋入式漏极绝缘层会将电子捕捉层完全封闭于顶氧化层以及埋入式漏极绝缘层内，使得后续形成的控制栅极不会与电子捕捉层接触。
再者，由于电子捕捉层不与控制栅极接触，所以储存在电子捕捉层中的电子不会经由电子捕捉层与控制栅极所接触的路径流到控制栅极中，因此能够避免器件所储存资料的流失，进而提高器件的保存资料能力。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图，作详细说明。
【附图说明】
图1A至图1F所绘示为依照本发明第一实施例的一种只读存储器的制造流程的剖面示意图。
图2A至图2F所绘示为依照本发明第二实施例的一种只读存储器的制造流程的剖面示意图。
图式标示说明：
100、200：基底
102、102a、202、202a：底氧化层
104、104a、204、204a：氮化硅层
106、106a、206、206a：顶氧化层
108、208：电子捕捉层结构
110、220：罩幕层
111、211：开口
112、116、216：离子植入制作工艺
114、118、218：掺杂区
120、220：埋入式漏极绝缘层
122、222：埋入式漏极
124、224：导体层
214：内凹结构
【具体实施方式】
第一实施例
图1A至图1F所绘示为依照本发明第一实施例的一种只读存储器的制造流程的剖面示意图。
首先，请参照图1A，于基底100上沉积一电子捕捉层结构108(electron-trapping structure)，其所构成的堆栈结构譬如是由一层底氧化层(bottom oxide layer)102、一电子捕捉层，例如一层氮化硅层104与一层顶氧化层(top oxide layer)106所组成的氧化硅/氮化硅/氧化硅(ONO)复合层。其中底氧化层102例如是以热氧化法所形成、氮化硅层106例如是以化学气相沉积法所形成，而顶氧化层106是通过用湿氢/氧气(H2/O2 gas)去氧化部分氮化硅层104而形成的，同时会有部分氮在长时间湿式氧化制作工艺期间扩散至底氧化层102界面，而导致kooi效应。
接着，请参照图1B，进行一图案化电子捕捉层结构108的制作工艺，以定义顶氧化层106与氮化硅层104形成数个开口111，并同时于开口111两侧形成作为氮化硅只读存储单元介电层的条状顶氧化层106a与条状氮化硅层104a，并于开口111中暴露出部分底氧化层102。其中形成开口111、条状顶氧化层106a与条状氮化硅层104a的方法例如是在顶氧化层106上形成图案化的罩幕层110，并以罩幕层110为罩幕，以非等向性蚀刻法移除部分的顶氧化层106与氮化硅层104，并以底氧化层102为蚀刻中止层，暴露出部分底氧化层102。尚且，上述的定义氮化硅堆栈层结构108的制作工艺，亦可以是以蚀刻制作工艺定义顶氧化层106、氮化硅层104与底氧化层102至露出基底100为止。
接着，请参照图1C，于开口111中的基底100表面形成一掺杂区114，其中形成掺杂区114的方法例如是对基底100进行一离子植入制作工艺112，以将掺质打至开口111中的基底100表面，且离子植入制作工艺112所使用的掺质例如是N型掺质的砷离子或磷离子，并且植入剂量例如是1*1014～1*1015l/cm2左右。
接着，请参照图1D，于开口111中的基底100中形成一掺杂区118，其中掺杂区118的植入深度大于掺杂区114的植入深度。形成掺杂区118的方法例如是对基底100进行一离子植入制作工艺116，以将掺质打入开口111中的基底100中，且离子植入制作工艺116所使用的掺质例如是N型掺质的砷离子或磷离子，并且植入剂量例如是1*1015l/cm2左右。
而且，假使在上述制作工艺中保留底氧化层102而未移除(请见图1B)，则亦可以将暴露出的底氧化层102移除，再进行后续制作工艺。
接着，请参照图1E，于开口111中的基底100表面形成一埋入式漏极绝缘层120且同时形成埋入式漏极122，其中形成此埋入式漏极绝缘层120的方法例如是使用湿式氧化法，以于基底100的表面形成氧化绝缘层。
由于在图1C的制作工艺中，对开口111中的基底100表面进行离子植入制作工艺112以形成掺杂区114，因此能够破坏基底100表面的硅结晶、消除kooi效应，并增强埋入式漏极绝缘层120于开口111边缘处的氧化能力，进而使得此处所形成的埋入式漏极绝缘层120将具有较佳的侵入效应(encroachment effect)与完整度。
随后，请参照图1F，于基底100上形成例如是复晶硅的导体层124，以作为只读存储器的字符线/控制栅极。并且，由于后续形成只读存储器器件的制作工艺为熟习此技艺者所周知，因此在此不再赘述。
第二实施例
图2A至图2F所绘示为依照本发明第二实施例的一种只读存储器的制造流程的剖面示意图。
首先，请参照图2A，于基底200上沉积一电子捕捉层结构208，其所构成的堆栈结构例如是由一层底氧化层202、一电子捕捉层，例如一层氮化硅层204与一层顶氧化层206所组成的氧化硅/氮化硅/氧化硅(ONO)复合层。其中底氧化层202例如是以热氧化法所形成、氮化硅层206例如是以化学气相沉积法所形成，而顶氧化层206是通过用湿氢/氧气(H2/O2gas)去氧化部分氮化硅层204而形成的，同时会有部分氮在长时间湿式氧化制作工艺期间扩散至底氧化层202界面，而导致kooi效应。
接着，请参照图2B，进行一顶氧化层206的制作工艺，以定义顶氧化层206形成数个开口211与条状顶氧化层206a，并于开口211中暴露出部分电子捕捉层204。其中形成开口211与条状顶氧化层206a的方法例如是在顶氧化层206上形成图案化的罩幕层210，并以罩幕层210为罩幕，以非等向性蚀刻法移除部分的顶氧化层206，并以电子捕捉层204为蚀刻中止层，暴露出部分电子捕捉层204。
接着，请参照图2C，使用一湿式浸泡(wet dip)的方式，去除开口211中的电子捕捉层204以及开口211侧壁的部分电子捕捉层204，以形成条状电子捕捉层204a并于开口211侧壁形成内凹结构214，其中形成条状电子捕捉层204a与内凹结构214的方法，例如是使用热磷酸的湿式蚀刻法，由于湿式蚀刻为一种等向性的蚀刻法，因此够形成如图2C所示的内凹结构214。
接着，请参照图2D，于开口211中的基底200中形成一掺杂区218。其中形成掺杂区218的方法例如是对基底200进行一离子植入制作工艺216，以将掺质打入开口211中的基底200中，且离子植入制作工艺216所使用的掺质例如是N型掺质的砷离子或磷离子，并且植入剂量例如是1*1015l/cm2左右。
而且，假使在上述制作工艺中保留底氧化层202而未移除(请见图2C)，则亦可以将暴露出的底氧化层202移除，再进行后续制作工艺。
接着，请参照图2E，于开口211中的基底200表面形成一埋入式漏极绝缘层220且同时形成埋入式漏极222，其中所形成的埋入式漏极绝缘层220系与开口211侧壁的电子捕捉层204a、顶氧化层206a紧密接触。并且，形成此埋入式漏极绝缘层220的方法例如是使用湿式氧化法于基底200的表面形成氧化绝缘层而形成。
于上述图2C的制作工艺中，由于于开口211侧壁形成内凹结构214，因此，所形成的埋入式漏极绝缘层220能够与开口211侧壁的顶氧化层206a、电子捕捉层204a与密合，而将电子捕捉层204封闭于顶氧化层206a以及埋入式漏极绝缘层220内，不会与后续形成的控制栅极互相电性接触。
随后，请参照图2F，于基底200上形成例如是复晶硅的导体层224，以作为只读存储器的字符线/控制栅极。并且，由于后续形成只读存储器器件的制作工艺为熟悉此技术者所周知，因此在此不再赘述。
于上述第一实施例中，掺杂区114的形成方法采用离子植入法，然而本发明并不限定于此，亦可以采用使倾斜角离子植入法，以至少于开口111两侧的基底100表面形成掺杂区，如采用倾斜角离子植入法的话，由于能够强化对开口111边缘处的离子植入，因此所形成的埋入式漏极绝缘层120将能够获致更佳的侵入效应。
而且，于上述第二实施例中，具内凹结构214的电子捕捉层204a通过直接对开口211中的电子捕捉层204进行湿式浸泡法以形成，然而本发明并不限定于此，本发明亦可以于形成开口211时蚀刻至露出底氧化层202表面，再通过湿式浸泡法使开口侧壁的电子捕捉层204形成内凹结构214，亦或是于形成开口211时蚀刻至露出基底200表面，再通过湿式浸泡法使开口侧壁的电子捕捉层204形成内凹结构214。
尚且，本发明并不限定于分别进行上述第一实施例与第二实施例，本发明亦能够将上述第一实施例的技术特征与第二实施例合并为同一制作工艺实施，其例如是如同图2C的步骤对电子捕捉层204进行湿式蚀刻后，再如同图1C的步骤于开口211中的基底200表面形成一掺杂区，然后再接续图2D的步骤于开口211中的基底200中形成较深的掺杂区218。借此以使埋入式漏极绝缘层具有更佳的侵入效应、完整度以及更佳的防止漏电流与资料保持能力。
综上所述，由于本发明在基底表面进行一植入制作工艺以形成掺杂区，因此能够破坏交界面的硅结晶、消除kooi效应以及增强埋入式漏极绝缘层于开口边缘处的氧化能力，以使埋入式漏极绝缘层获致良好的侵入效应与完整度。
而且，形成掺杂区的植入制作工艺可以采用倾斜角离子植入法以强化对开口边缘处的离子植入，以能够更增强埋入式漏极绝缘层于开口边缘处的氧化能力，从而获致更佳的埋入式漏极绝缘层侵入效应。
而且，由于本发明所形成的埋入式漏极绝缘层具有良好的侵入效应与完整度，因此能够避免埋入式漏极绝缘层厚度不足或是破裂而导致漏电流甚或是短路，从而能够使得器件具备更佳的存储单元保持能力。
此外，本发明于开口侧壁形成内凹结构，由于后续形成的埋入式漏极绝缘层会将电子捕捉层完全封闭于顶氧化层以及埋入式漏极绝缘层内，使得后续形成的控制栅极不会与电子捕捉层接触。
再者，由于电子捕捉层不与控制栅极接触，所以储存在电子捕捉层中的电子不会经过电子捕捉层与控制栅极所接触的路径流到控制栅极中，因此能够避免器件所储存资料的流失，进而提高器件的保存资料能力。
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书所界定者为准。