專利名稱:存儲器的制造方法
技術領域:
本發明是有關于一種存儲器的制造方法,且特別是有關于一種在存儲器元件上形成襯氧化層的方法。
背景技術:
由于只讀存儲器具有不因電源中斷而喪失其中所儲存的數據的非揮發(Non-Volatile)特性,因此許多電器產品中都必須具備此類存儲器,以維持電器產品開機時的正常操作。只讀存儲器中最為基礎的一種即是罩幕式只讀存儲器,一般常用的罩幕式只讀存儲器是利用通道晶體管當作存儲單元,并于程序化(Program)階段選擇性地植入離子到指定的通道區域,通過改變啟始電壓(Threshold Voltage)而達到控制存儲單元在讀取操作中導通(On)或關閉(Off)的目的。
公知在罩幕式只讀存儲器的內層介電層(inter-layer dielectric,ILD)工藝中,內層介電層的材質通常是采用硼磷硅玻璃(borophosposilicateglass,BPSG),以應用于移動性離子(mobile ions)的吸氣(gettering)以及得到較佳的平坦性。然而,硼磷硅玻璃中的摻質例如是硼或是磷,可能會通過熱工藝擴散進入硅基底或是柵極中,進而造成元件特性的改變或是引發元件可靠度的問題。因此,為了避免上述問題的發生,公知在沉積硼磷硅玻璃之前,先在基底上形成一層襯氧化層(liner oxidelayer)以防止硼磷硅玻璃中摻質的擴散。一般而言,此襯氧化層通常采用等離子增強型化學氣相沉積法(plasma enhanced chemical vapordeposition,PECVD)沉積未摻雜硅玻璃(Un-doped silicate glass,USG)以形成,然而,等離子增強型化學氣相沉積法所使用的等離子源會對柵氧化層產生損害或是使硅基底產生缺陷,進而導致漏電流(leakage)的發生并影響元件的可靠度(reliability)。
發明內容
因此,本發明的目的為提供一種存儲器的制造方法,是以不使用等離子源(non-plasma)的化學氣相沉積法形成襯氧化層,因而能夠避免等離子源對柵氧化層與基底表面的破壞。
本發明的另一目的為提供一種存儲器的制造方法,能夠在同一反應室中連續沉積襯氧化層與介電層而不需破真空,因而能夠減少沉積層上缺陷的產生。
本發明提出一種存儲器的制造方法,此方法提供一基底,且于此基底上至少形成有一柵氧化層與一字符線,接著,以不使用等離子源的化學氣相沉積法在基底上形成襯氧化層以覆蓋基底與字符線,然后,再于襯氧化層上形成介電層,其中襯氧化層與介電層是于同一個反應室中連續形成。
如上所述,由于本發明采用不使用等離子源的化學氣相沉積法以沉積襯氧化層,因此在進行沉積工藝時,能夠避免等離子源對柵氧化層與基底表面造成破壞。
而且,由于本發明的襯氧化層與介電層是于同一沉積反應室中連續沉積形成,因此不會增加工藝的復雜度以及困難度。
再者,由于襯氧化層與介電層的沉積工藝不需破真空,因此能夠減少由于破真空所造成的沉積層產生缺陷的問題。
圖1A至圖1C所示為依照本發明較佳實施例的一種存儲器的制造流程剖面示意圖。
100基底102埋入式漏極104條狀柵氧化層106條狀導體層(字符線)108襯氧化層110介電層具體實施方式
本發明提供一種存儲器的制造方法。圖1A至圖1C所繪示為本發明較佳實施例的一種存儲器的制造流程剖面示意圖。
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。并且于基底100已形成用以作為位線的多條埋入式漏極(buried drain,BD)102,尚且,由于圖1A的剖面沿著埋入式漏極102的走向,因此在圖1A中僅能見到一條埋入式漏極102。
接著,請繼續參照圖1A,于基底100上形成多條狀柵氧化層104與多條狀導體層106。其中條狀導體層106用以作為字符線,且其走向垂直于埋入式漏極102,而形成此些條狀導體層106與條狀柵氧化層104的方法例如是先利用一熱氧化法以在基底100的表面上形成一薄氧化層(未繪示),之后再以臨場摻雜的方式在薄氧化層上形成一摻雜多晶硅層(未繪示),然后利用微影蝕刻工藝圖案化此摻雜多晶硅層與薄氧化層,以形成條狀導體層106與條狀柵氧化層104。其中于每兩條埋入式漏極102之間的條狀導體層106與柵氧化層104即視為一個柵極結構,并且,此柵極結構以后續的編碼植入工藝以決定其是否形成晶體管。
接著,請參照圖1B,在基底100上與條狀導體層(字符線)106上形成薄的襯氧化層108,其中此襯氧化層108的材質例如是二氧化硅,較佳為未摻雜硅玻璃(USG),且其厚度例如為500埃~2000埃左右。并且形成此襯氧化層108的方法例如是將基底100置入一反應室中(未繪示),并以不使用等離子源的化學氣相沉積法,例如是使用常壓化學氣相沉積法(atmospheric pleasure chemical vapor deposition,APCVD)或是次常壓化學氣相沉積法(sub-atmospheric chemical vapordeposition,SACVD),以四乙基硅酸鹽(tetraethylorthosilicate,TEOS)與臭氧(O3)為反應氣體源,并于操作壓力為60托(Torr)~450托左右進行沉積,以于基底100與條狀導體層106上形成襯氧化層108。
由于在圖1B的工藝中,襯氧化層108是以不使用等離子源的常壓化學氣相沉積法或是次常壓化學氣相沉積法進行沉積以形成,因此能夠避免公知使用等離子增強型化學氣相沉積法沉積襯氧化層時,等離子源會對柵氧化層104與基底100表面造成破壞。
接著,請參照圖1C,于襯氧化層108上形成一層介電層110以覆蓋襯氧化層108,其中此介電層110的材質例如是氧化硅,且較佳為硼磷硅玻璃(BPSG)。其中形成此介電層110的方法例如是以化學氣相沉積法,以四乙基硅酸鹽、臭氧、三甲基硼酸酯(trimethylborate)與三甲基磷酸酯(trimethylphosphate)作為反應氣體源,并使用與沉積襯氧化層108相同的反應室,在不將基底100取出的情形下,亦即是在不破真空的條件下于同一反應室連續進行沉積以形成。尚且,后續完成罩幕式只讀存儲器的工藝為熟悉此技藝者所周知,在此不再贅述。
在上述圖1C的工藝中,由于襯氧化層108與介電層110能夠于同一沉積反應室中連續沉積形成,因此沉積工藝并不需破真空,因而可以減少因為破真空所造成的沉積層產生缺陷的問題。
此外,在上述較佳實施例中,于條狀導體層106(字符線)的兩側并未形成間隙壁,然而亦可以視工藝上的需要,在條狀導體層106的兩側形成間隙壁,之后再依上述圖1B的工藝,于基底100、條狀導體層106與間隙壁上形成襯氧化層108。
再者,雖然于本發明較佳實施例中是以罩幕式只讀存儲器作說明,然而本發明的襯氧化層-內層介電層的工藝并不限定應用于罩幕式只讀存儲器,亦可以應用于其它任何已形成有柵極結構的元件,例如是應用于動態隨機存取只讀存儲器(DRAM)或是閃存(Flashmemory)等存儲器元件,其工藝例如是在半導體元件上形成柵極結構后,依照圖1B的工藝,于半導體基底與柵極結構上形成襯氧化層,然后再依照圖1C的工藝,于同一反應室內并在襯氧化層上連續形成介電層。
綜上所述,由于本發明以不使用等離子源的化學氣相沉積法,例如是常壓化學氣相沉積法或是次常壓化學氣相沉積法進行襯氧化層的沉積,因此在進行沉積工藝時不會使用到等離子源,從而能夠避免公知等離子源對柵氧化層與基底表面的結構造成破壞,進而能夠避免元件特性的改變與提高元件的可靠度。
而且,由于本發明的襯氧化層與介電層是于同一反應室中連續沉積形成,因此并不會增加工藝的復雜度以及困難度。
再者,由于本發明的襯氧化層與介電層的沉積工藝不需破真空,因此能夠減少因為破真空所造成的沉積層產生缺陷的問題,進而提高元件的可靠度。
權利要求
1.一種存儲器的制造方法,其特征是,該方法包括下列步驟提供一基底,且于該基底上至少形成有一字符線;以一不使用等離子源的化學氣相沉積法,在該基底上形成一襯氧化層以覆蓋該基底與該字符線;以及在該襯氧化層上形成一介電層,其中該襯氧化層與該介電層是于同一個反應室中連續形成。
2.如權利要求1所述的罩幕式只讀存儲器的制造方法,其特征是,該襯氧化層的材質包括未摻雜硅玻璃。
3.如權利要求1所述的存儲器的制造方法,其特征是,該襯氧化層的厚度為500埃至2000埃左右。
4.如權利要求1所述的存儲器的制造方法,其特征是,該不使用等離子源的化學氣相沉積法包括選自常壓化學氣相沉積與次常壓化學氣相沉積的其中之一。
5.如權利要求1所述的存儲器的制造方法,其特征是,沉積該襯氧化層所使用的反應氣體源包括四乙基硅酸鹽與臭氧。
6.如權利要求1所述的存儲器的制造方法,其特征是,該不使用等離子源的化學氣相沉積法的操作壓力為60托至450托左右。
7.如權利要求1所述的存儲器的制造方法,其特征是,該介電層的材質包括硼磷硅玻璃。
8.如權利要求1所述的存儲器的制造方法,其特征是,于該字符線與該基底之間更形成一柵氧化層。
9.一種半導體元件的制造方法,適用于一半導體基底上,該半導體基底至少包括一柵極結構形成于其上,其特征是,該方法包括下列步驟以一不使用等離子源的化學氣相沉積法,形成一襯氧化層覆蓋該半導體基底與該柵極結構;以及于該襯氧化層上形成一介電層,其中該襯氧化層與該介電層是于同一反應室中連續形成。
10.如權利要求9所述的半導體元件的制造方法,其特征是,該襯氧化層的材質包括未摻雜硅玻璃。
11.如權利要求9所述的半導體元件的制造方法,其特征是,該襯氧化層的厚度為500埃至2000埃左右。
12.如權利要求9所述的半導體元件的制造方法,其特征是,該不使用等離子源的化學氣相沉積法包括選自常壓化學氣相沉積法與次常壓化學氣相沉積法的其中之一。
13.如權利要求9所述的半導體元件的制造方法,其特征是,沉積該襯氧化層所使用的反應氣體源包括四乙基硅酸鹽與臭氧。
14.如權利要求9所述的半導體元件的制造方法,其特征是,該不使用等離子源的化學氣相沉積法的操作壓力為60托至450托左右。
15.如權利要求9所述的半導體元件的制造方法,其特征是,該介電層的材質包括硼磷硅玻璃。
全文摘要
一種存儲器的制造方法,此方法提供一基底,且于此基底上形成有柵氧化層與字符線,接著,以不使用等離子源的化學氣相沉積法,在基底上形成襯氧化層以覆蓋基底與字符線,然后,再于襯氧化層上形成介電層,其中襯氧化層與介電層是于同一個反應室中連續形成。
文檔編號H01L21/70GK1510739SQ02159569
公開日2004年7月7日 申請日期2002年12月25日 優先權日2002年12月25日
發明者林經祥, 涂瑞能 申請人:旺宏電子股份有限公司