專(zhuān)利名稱(chēng)：只讀存儲(chǔ)器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種存儲(chǔ)器的制造方法，且特別是有關(guān)于一種只讀存儲(chǔ)器的制造方法。
一般罩幕式只讀存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)是將多晶硅字符線(xiàn)(Word Line，WL)橫跨于位線(xiàn)(Bit Line，BL)上，而位于字符線(xiàn)下方以及位線(xiàn)之間的區(qū)域則作為存儲(chǔ)單元的通道區(qū)。對(duì)部分工藝而言，只讀存儲(chǔ)器即以通道中離子植入與否，來(lái)儲(chǔ)存二階式位數(shù)據(jù)“0”或“1”。其中，植入離子到指定的通道區(qū)域的工藝又稱(chēng)為編碼布植(Code Implantation)工藝。
通常在對(duì)罩幕式只讀存儲(chǔ)器進(jìn)行編碼布植工藝時(shí)，先利用光罩形成一圖案化的光阻層，以暴露欲編碼區(qū)域。接著，進(jìn)行摻質(zhì)植入工藝，以光阻層為罩幕，將摻質(zhì)植入欲編碼區(qū)域的底部柵極堆棧結(jié)構(gòu)下方的基底中。然而，作為形成罩幕式只讀存儲(chǔ)器的編碼罩幕的光罩，通常會(huì)因電路設(shè)計(jì)的需求而在同一光罩上形成單一(Isolated)圖案區(qū)與密集(Dense)圖案區(qū)。而且，在進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)移的曝光步驟時(shí)，由于單一圖案區(qū)的曝光的光強(qiáng)度較密集圖案區(qū)的曝光的光強(qiáng)度為強(qiáng)，使得密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)中的曝光圖案會(huì)因?yàn)楣鈱W(xué)鄰近效應(yīng)(OpticalProximity Effect，OPE)的影響，而造成關(guān)鍵尺寸產(chǎn)生偏差，使得罩幕式只讀存儲(chǔ)器在進(jìn)行通道離子植入步驟時(shí)，容易產(chǎn)生離子植入?yún)^(qū)塊的位置發(fā)生對(duì)不準(zhǔn)(Misalignment)的現(xiàn)象，而造成只讀存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，影響存儲(chǔ)器的操作性能，導(dǎo)致產(chǎn)品的可靠性變差。
公知為了解決罩幕式只讀存儲(chǔ)器的編碼罩幕的密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的曝光圖案的關(guān)鍵尺寸不一致的問(wèn)題，通常是使用光學(xué)鄰近校正法(Optical Proximity Correction，OPC)設(shè)計(jì)具有特殊圖案的光罩。但是，此種具有特殊圖案的光罩，除了制作費(fèi)時(shí)外，更提高了制造光罩的困難度與制造成本。而且，在光罩制造完成之后，進(jìn)行光罩圖案的缺陷改良(Debug)也極為不易。
有鑒于此，本發(fā)明提供一種只讀存儲(chǔ)器的制造方法，此方法提供具有存儲(chǔ)單元區(qū)與周邊電路區(qū)的基底，其中存儲(chǔ)單元區(qū)已形成存儲(chǔ)單元陣列，周邊電路區(qū)已形成多個(gè)晶體管。然后于存儲(chǔ)單元區(qū)上形成具有多個(gè)第一開(kāi)口的精準(zhǔn)層，上述第一開(kāi)口具有相同的關(guān)鍵尺寸并位于存儲(chǔ)單元陣列的每一存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方。接著，于基底上形成具有多個(gè)第二開(kāi)口與第三開(kāi)口的罩幕層，上述第二開(kāi)口位于存儲(chǔ)單元區(qū)的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)上方，且上述第三開(kāi)口位于周邊電路區(qū)的晶體管的柵極上方。之后，以精準(zhǔn)層與罩幕層為罩幕，進(jìn)行離子植入工藝，以對(duì)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼并對(duì)晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整。
本發(fā)明先使用精準(zhǔn)光罩使圖案轉(zhuǎn)移層(精準(zhǔn)層)圖案化，以于每個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方定義出具有相同關(guān)鍵尺寸的精準(zhǔn)的開(kāi)口。然后，再于基底上形成另一層圖案化光阻層(罩幕層)，此圖案化光阻層暴露存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)，并且暴露周邊電路區(qū)的晶體管的柵極。之后，以圖案轉(zhuǎn)移層(精準(zhǔn)層)與經(jīng)圖案化光阻層(罩幕層)作為罩幕式只讀存儲(chǔ)器的編碼罩幕，對(duì)欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼并對(duì)晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整。由于精準(zhǔn)層的每一個(gè)開(kāi)口的關(guān)鍵尺寸都相同，并精準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)，因此不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作編碼光罩，就可以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)所造成的單一圖案區(qū)的編碼窗口與密集圖案區(qū)的編碼窗口的關(guān)鍵尺寸不一致的問(wèn)題。而且，本發(fā)明在對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼布植時(shí)，可以同時(shí)對(duì)周邊電路區(qū)的晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整，更可以達(dá)到簡(jiǎn)化工藝的效果。
此外，本發(fā)明也可以直接使用光阻層作為圖案轉(zhuǎn)移層。當(dāng)圖案轉(zhuǎn)移層的材質(zhì)為光阻材料時(shí)，就可以節(jié)省一道沉積步驟與一道蝕刻步驟，使工藝步驟更為簡(jiǎn)便，而可以更為節(jié)省制造成本。而且，本發(fā)明直接使用兩層光阻就可以改善密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的偏差。
另外，精準(zhǔn)層在周邊電路區(qū)上可為完全開(kāi)口或選擇性開(kāi)口或完全不開(kāi)口。罩幕層的第二開(kāi)口與第三開(kāi)口，可利用一片光罩或兩片光罩形成。
本發(fā)明另外提供一種只讀存儲(chǔ)器的制造方法，此方法提供具有存儲(chǔ)單元區(qū)與周邊電路區(qū)的基底，其中存儲(chǔ)單元區(qū)已形成存儲(chǔ)單元陣列，周邊電路區(qū)已形成多個(gè)晶體管。然后于基底上形成具有多個(gè)第一開(kāi)口與第二開(kāi)口的罩幕層，上述第一開(kāi)口位于存儲(chǔ)單元區(qū)的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)，且上述第二開(kāi)口位于周邊電路區(qū)的晶體管的柵極上方。于存儲(chǔ)單元區(qū)上形成一精準(zhǔn)層，此精準(zhǔn)層具有多個(gè)第三開(kāi)口，上述第三開(kāi)口具有相同的關(guān)鍵尺寸，并位于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)的各個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方。之后。以罩幕層與精準(zhǔn)層為罩幕，進(jìn)行離子植入工藝，以對(duì)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)的欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼并對(duì)晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整。
本發(fā)明先使用一光罩使圖案轉(zhuǎn)移層圖案化，以暴露出存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)，同時(shí)也暴露出周邊電路區(qū)中晶體管的柵極。然后，再使用精準(zhǔn)光罩，以于存儲(chǔ)單元區(qū)定義出具有相同關(guān)鍵尺寸的多個(gè)開(kāi)口。而且，這些開(kāi)口位于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方，并暴露存儲(chǔ)單元的字符線(xiàn)。由于精準(zhǔn)層的每一個(gè)開(kāi)口的關(guān)鍵尺寸都相同，并精準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)每一存儲(chǔ)單元的通道區(qū)，因此不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作編碼光罩，就可以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)所造成的單一圖案區(qū)的編碼窗口與密集圖案區(qū)的編碼窗口的關(guān)鍵尺寸不一致的問(wèn)題。而且，本發(fā)明在對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)之欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼布植時(shí)，可以同時(shí)對(duì)周邊電路區(qū)的晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整，更可以達(dá)到簡(jiǎn)化工藝的效果。
此外，本發(fā)明也可以直接使用光阻層作為圖案轉(zhuǎn)移層。當(dāng)圖案轉(zhuǎn)移層的材質(zhì)為光阻材料時(shí)，就可以節(jié)省一道沉積步驟與一道蝕刻步驟，使工藝步驟更為簡(jiǎn)便，而可以更為節(jié)省制造成本。而且，本發(fā)明直接使用兩層光阻就可以改善密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的偏差。
另外，罩幕層的第一開(kāi)口與第二開(kāi)口，可利用一片光罩或兩片光罩形成。精準(zhǔn)層在周邊電路區(qū)上可為完全開(kāi)口或選擇性開(kāi)口或完全不開(kāi)口。
本發(fā)明又提供一種只讀存儲(chǔ)器的制造方法，此方法提供具有存儲(chǔ)單元區(qū)與周邊電路區(qū)的基底，其中存儲(chǔ)單元區(qū)已形成存儲(chǔ)單元陣列，周邊電路區(qū)已形成多個(gè)晶體管。然后，于存儲(chǔ)單元區(qū)上形成第一負(fù)光阻層，并進(jìn)行第一曝光工藝，使第一光罩的圖案轉(zhuǎn)移至第一負(fù)光阻層，其中第一光罩的圖案是精準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元區(qū)的每一存儲(chǔ)單元的通道區(qū)，第一負(fù)光阻層的未交聯(lián)部分位于存儲(chǔ)單元區(qū)的每一存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方。接著，于基底上形成第二負(fù)光阻層，并進(jìn)行第二曝光工藝，使第二光罩的圖案轉(zhuǎn)移至第二負(fù)光阻層與第一負(fù)光阻層，其中第二光罩的圖案對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元區(qū)的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)與周邊電路區(qū)的晶體管的柵極，第二負(fù)光阻層與第一負(fù)光阻層的未交聯(lián)部分位于存儲(chǔ)單元區(qū)的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)與周邊電路區(qū)的晶體管的柵極上方。進(jìn)行顯影工藝，使第一負(fù)光阻層與第二負(fù)光阻層圖案化后，以經(jīng)圖案化的第一負(fù)光阻層與經(jīng)圖案化的第二負(fù)光阻層為罩幕，進(jìn)行離子植入工藝，以對(duì)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)的欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼并對(duì)晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整。
本發(fā)明形成第一負(fù)光阻層后，將精準(zhǔn)光罩的圖案轉(zhuǎn)移至第一負(fù)光阻層上，其中第一負(fù)光阻層的未交聯(lián)部分位于每個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方。然后，形成第二負(fù)光阻層后，再將另一個(gè)光罩的圖案轉(zhuǎn)移至第一負(fù)光阻層與第二負(fù)光阻層上，此光罩的不透光部分位于存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)以及周邊電路區(qū)的晶體管的柵極上方。因此，存儲(chǔ)單元區(qū)的第一負(fù)光阻層與第二負(fù)光阻層的未交聯(lián)部分位于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方，且在周邊電路區(qū)的第二負(fù)光阻層的未交聯(lián)部分位于晶體管的柵極上方。之后，移除未交聯(lián)的第一負(fù)光阻層與第二負(fù)光阻層，以于存儲(chǔ)單元區(qū)形成具有相同關(guān)鍵尺寸的多個(gè)開(kāi)口。而且，這些開(kāi)口位于存儲(chǔ)單元區(qū)中每一個(gè)欲進(jìn)行編碼的存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方。由于存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)每一個(gè)欲進(jìn)行編碼的存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方的每一個(gè)開(kāi)口的關(guān)鍵尺寸都相同，因此不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作編碼光罩，就可以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)所造成的單一圖案區(qū)的編碼窗口與密集圖案區(qū)的編碼窗口的關(guān)鍵尺寸不一致的問(wèn)題。而且，本發(fā)明在對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼布植時(shí)，可以同時(shí)對(duì)周邊電路區(qū)的晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整，更可以達(dá)到簡(jiǎn)化工藝的效果。
此外，本發(fā)明是以?xún)蓪迂?fù)光阻層先后以?xún)傻拦庹诌M(jìn)行曝光步驟后，只進(jìn)行一道顯影步驟使其圖案化，因此本發(fā)明的工藝步驟更少，可以更為節(jié)省時(shí)間，降低制造成本。當(dāng)然，兩層負(fù)光阻層也可以是同一層光阻層。而且，本發(fā)明直接使用兩層光阻就可以改善密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的偏差。
本發(fā)明再提供一種只讀存儲(chǔ)器的制造方法，此方法提供具有存儲(chǔ)單元區(qū)與周邊電路區(qū)的基底，其中存儲(chǔ)單元區(qū)已形成存儲(chǔ)單元陣列，周邊電路區(qū)已形成多個(gè)晶體管。然后于基底上形成第一負(fù)光阻層，并進(jìn)行第一曝光工藝，使第一光罩的圖案轉(zhuǎn)移至第一負(fù)光阻層，其中第一光罩的圖案對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元區(qū)的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)與周邊電路區(qū)的晶體管的柵極，此第一負(fù)光阻層的未交聯(lián)部分位于存儲(chǔ)單元區(qū)的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)與周邊電路區(qū)的晶體管的柵極上方，且欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)包括多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元。接著，于存儲(chǔ)單元區(qū)上形成第二負(fù)光阻層，并進(jìn)行第二曝光工藝，使第二光罩的圖案轉(zhuǎn)移至第二負(fù)光阻層與第一負(fù)光阻層，其中第二光罩的圖案精準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元區(qū)的每一存儲(chǔ)單元的通道區(qū)，第二負(fù)光阻層與第一負(fù)光阻層的未交聯(lián)部分位于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)的每一存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方。進(jìn)行顯影工藝，使第一負(fù)光阻層與第二負(fù)光阻層圖案化后，以經(jīng)圖案化的第一負(fù)光阻層與經(jīng)圖案化的第二負(fù)光阻層為罩幕，進(jìn)行離子植入工藝，以對(duì)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)的欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼并對(duì)晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整。
本發(fā)明形成第一負(fù)光阻層后，將第一光罩的圖案轉(zhuǎn)移至第一負(fù)光阻層，此第一光罩的不透光部分位于存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)以及周邊電路區(qū)的晶體管的柵極的上方。因此，在存儲(chǔ)單元區(qū)的第一負(fù)光阻層的未交聯(lián)部分位于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)與晶體管的柵極上方。然后，形成第二負(fù)光阻層后，再將第二光罩(精準(zhǔn)光罩)的圖案轉(zhuǎn)移至第一負(fù)光阻層與第二負(fù)光阻層上。其中第一負(fù)光阻層與第二負(fù)光阻層的未交聯(lián)部位位于每個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方。之后，移除未交聯(lián)的第一負(fù)光阻層與第二負(fù)光阻層，以于存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)形成具有相同關(guān)鍵尺寸的多個(gè)開(kāi)口。而且，這些開(kāi)口位于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)中每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方，并暴露存儲(chǔ)單元的字符線(xiàn)。由于存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)每一個(gè)欲進(jìn)行編碼的存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方的每一個(gè)開(kāi)口的關(guān)鍵尺寸都相同，因此不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作編碼光罩，就可以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)所造成的單一圖案區(qū)的編碼窗口與密集圖案區(qū)的編碼窗口的關(guān)鍵尺寸不一致的問(wèn)題。而且，本發(fā)明在對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼布植時(shí)，可以同時(shí)對(duì)周邊電路區(qū)的晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整，更可以達(dá)到簡(jiǎn)化工藝的效果。
此外，本發(fā)明以?xún)蓪迂?fù)光阻層先后以?xún)傻拦庹诌M(jìn)行曝光步驟后，只進(jìn)行一道顯影步驟使其圖案化，因此本發(fā)明的工藝步驟更少，可以節(jié)省時(shí)間、減少制造成本。當(dāng)然，兩層負(fù)光阻層也可以是同一層光阻層。而且，本發(fā)明直接使用兩層光阻就可以改善密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的偏差。
本發(fā)明所公開(kāi)的只讀存儲(chǔ)器的制造方法雖然使用到兩種光罩，其中一個(gè)光罩只要能夠在進(jìn)行編碼時(shí)暴露存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)，并且同時(shí)暴露外圍電路區(qū)的晶體管的柵極即可，所以其精準(zhǔn)度不需要如公知的編碼光罩一般那樣精準(zhǔn)，當(dāng)然其制造成本就較低。而本發(fā)明所使用的另一個(gè)光罩，為一規(guī)格一致的精準(zhǔn)光罩，雖然此精準(zhǔn)光罩的制造成本較高，但是此精準(zhǔn)光罩僅用于對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)，以于存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方形成精準(zhǔn)且具有相同關(guān)鍵尺寸的開(kāi)口，因此可以重復(fù)使用。由于公知的編碼光罩需要使用光學(xué)鄰近校正法以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)造成圖案轉(zhuǎn)移不正確，因此其成本很高，而本發(fā)明不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作具有特殊圖案的光罩，就可以達(dá)到使密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的圖案尺寸一致，因此可以減少制造成本。而且不管在形成罩幕層之前先形成精準(zhǔn)層或先形成精準(zhǔn)層再形成罩幕層，都可以達(dá)成本發(fā)明的目的。
100基底102存儲(chǔ)單元區(qū)102a欲編碼存儲(chǔ)單元104周邊電路區(qū)106存儲(chǔ)單元陣列106a、108a柵極106b位線(xiàn)106c字符線(xiàn)106d、108d柵極介電層106e通道區(qū)108晶體管108b源極/漏極區(qū)108c間隙壁109隔離結(jié)構(gòu)110、210圖案轉(zhuǎn)移層
112、118、212、220光阻層114、120、214、222、312、316、412、416光罩116、116a、122、124、216、216a、218、218a、224、318、320、322、418、420開(kāi)口126、226、324、422離子植入步驟310、314、410、414負(fù)光阻層請(qǐng)參照

圖1A與圖2A，首先提供一基底100，此基底100可劃分為存儲(chǔ)單元區(qū)102與周邊電路區(qū)104，其中存儲(chǔ)單元區(qū)104已形成存儲(chǔ)單元陣列106，周邊電路區(qū)104已形成多個(gè)晶體管108。
存儲(chǔ)單元區(qū)102內(nèi)的存儲(chǔ)單元陣列106是由多個(gè)柵極106a、多條位線(xiàn)106b與多條字符線(xiàn)106c所構(gòu)成。其中，柵極106a位于基底100上，且柵極106a與基底100之間更包括一層?xùn)艠O介電層106d；位線(xiàn)106b位于柵極106a之間的基底100中；字符線(xiàn)106c橫跨于位線(xiàn)106b上，并與柵極106a電性連接。此外，在柵極106a下方，位于兩位線(xiàn)106b之間的區(qū)域則作為存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e。
周邊電路區(qū)104內(nèi)的晶體管108之間以隔離結(jié)構(gòu)109相互隔離，且每一個(gè)晶體管108是由柵極108a、源極/漏極區(qū)108b與間隙壁108c所構(gòu)成。其中柵極108a位于基底100上，且柵極108a與基底100之間更包括一層?xùn)艠O介電層108d；源極/漏極區(qū)108b位于柵極108a兩側(cè)的基底100中；間隙壁108c位于柵極108a的側(cè)壁上。
然后，于基底100上形成一層圖案轉(zhuǎn)移層110，此圖案轉(zhuǎn)移層110的材質(zhì)例如是氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等，形成圖案轉(zhuǎn)移層1 10的方法例如是化學(xué)氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition，CVD)。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1B與圖2B，于圖案轉(zhuǎn)移層110上形成一層光阻層112。然后進(jìn)行一微影工藝，使光罩114的圖案轉(zhuǎn)移至光阻層112，以使光阻層112圖案化。其中，光罩114例如是一精準(zhǔn)光罩，此光罩114具有多個(gè)關(guān)鍵尺寸相同的圖案，且這些圖案以矩陣的方式排列，因此光罩114上每一區(qū)域的圖案密度為相等。圖案化后的光阻層112于存儲(chǔ)單元區(qū)102具有多個(gè)開(kāi)口116a，這些開(kāi)口116a位于存儲(chǔ)單元區(qū)102中的每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方并暴露部分圖案轉(zhuǎn)移層110。同時(shí)圖案化后的光阻層112于周邊電路區(qū)104并暴露圖案轉(zhuǎn)移層110。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1C與圖2C，以經(jīng)圖案化的光阻層112(如圖1B與圖2B所示)為蝕刻罩幕，進(jìn)行蝕刻步驟，移除開(kāi)口116a所暴露的圖案轉(zhuǎn)移層110以形成多個(gè)開(kāi)口116，同時(shí)也移除位于周邊電路區(qū)104的圖案轉(zhuǎn)移層110。其中，開(kāi)口116位于存儲(chǔ)單元陣列106中的每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方，并暴露部分存儲(chǔ)單元的字符線(xiàn)106c。而經(jīng)圖案化的圖案轉(zhuǎn)移層110即作為一精準(zhǔn)層，且此精準(zhǔn)層中內(nèi)的每一個(gè)開(kāi)口116的關(guān)鍵尺寸都相同，并精準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方。之后，移除光阻層112。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1D與圖2D，于基底100的存儲(chǔ)單元區(qū)102與周邊電路區(qū)104上形成另一層光阻層118。然后進(jìn)行一微影工藝，使光罩120的圖案轉(zhuǎn)移至光阻層118，以使光阻層118圖案化。圖案化后的光阻層118在存儲(chǔ)單元區(qū)102具有多個(gè)開(kāi)口122，這些開(kāi)口122暴露存儲(chǔ)單元區(qū)102中的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a。其中，欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a內(nèi)至少包括一個(gè)以上的欲編碼存儲(chǔ)單元。也就是，經(jīng)圖案化的光阻層118在存儲(chǔ)單元區(qū)102覆蓋住部分圖案轉(zhuǎn)移層110(精準(zhǔn)層)的開(kāi)口116，只暴露出欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a內(nèi)的開(kāi)口116。此外，圖案化后的光阻層118在周邊電路區(qū)104具有多個(gè)開(kāi)口124，且這些開(kāi)口124暴露晶體管108的柵極108a。在本實(shí)施例中，圖案轉(zhuǎn)移層110(精準(zhǔn)層)與經(jīng)圖案化光阻層118即作為罩幕式只讀存儲(chǔ)器的編碼罩幕。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1E與圖2E，進(jìn)行一離子植入步驟126，以圖案轉(zhuǎn)移層110(精準(zhǔn)層)與經(jīng)圖案化光阻層118為罩幕，于存儲(chǔ)單元區(qū)102中的每一個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元的柵極106d下方通道區(qū)106e中植入摻質(zhì)以進(jìn)行編碼，并對(duì)周邊電路區(qū)104的晶體管108進(jìn)行臨限電壓調(diào)整。而完成罩幕式只讀存儲(chǔ)器的編碼布植工藝。
由于，罩幕式只讀存儲(chǔ)器會(huì)因電路設(shè)計(jì)的需求而于存儲(chǔ)單元區(qū)形成單一圖案區(qū)與密集圖案區(qū)，而以一塊光罩定義出單一圖案區(qū)與密集圖案區(qū)的編碼窗口時(shí)，單一圖案區(qū)的編碼窗口與密集圖案區(qū)的編碼窗口的關(guān)鍵尺寸會(huì)因光學(xué)鄰近效應(yīng)而產(chǎn)生不一致的問(wèn)題。因此，在本發(fā)明上述的實(shí)施例中先使用一精準(zhǔn)光罩使圖案轉(zhuǎn)移層110(精準(zhǔn)層)圖案化，以于每個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方定義出具有相同關(guān)鍵尺寸的精準(zhǔn)的開(kāi)口116。然后，再于基底100上形成另一層圖案化光阻層118，此圖案化光阻層118暴露存儲(chǔ)單元區(qū)102的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a，并且暴露周邊電路區(qū)104的晶體管108。之后，以圖案轉(zhuǎn)移層110(精準(zhǔn)層)與經(jīng)圖案化光阻層118作為罩幕式只讀存儲(chǔ)器的編碼罩幕，由于精準(zhǔn)層的每一個(gè)開(kāi)口116的關(guān)鍵尺寸都相同，并用以對(duì)準(zhǔn)每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e，因此不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作編碼光罩，就可以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)所造成的單一圖案區(qū)的編碼窗口與密集圖案區(qū)的編碼窗口的關(guān)鍵尺寸不一致的問(wèn)題。
而且，上述實(shí)施例中雖然使用到兩個(gè)光罩，其中第一個(gè)光罩為一規(guī)格一致的精準(zhǔn)光罩，雖然此精準(zhǔn)光罩的制造成本較高，但是此精準(zhǔn)光罩僅用于對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)，以于存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方形成精準(zhǔn)且具有相同關(guān)鍵尺寸的開(kāi)口，因此可以重復(fù)使用。而本實(shí)施例所使用的第二個(gè)光罩，只要能夠在進(jìn)行編碼時(shí)暴露存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)，并且同時(shí)暴露外圍電路區(qū)的晶體管的柵極即可，所以其精準(zhǔn)度不需要如公知的編碼光罩一般那樣精準(zhǔn)，當(dāng)然其制造成本就較低。由于公知的編碼光罩需要使用光學(xué)鄰近校正法以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)造成圖案轉(zhuǎn)移不正確，因此其成本很高，而本發(fā)明不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作具有特殊圖案的光罩，就可以達(dá)到使密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的圖案尺寸一致，因此可以減少制造成本。而且，在本實(shí)施例中在對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼布植時(shí)，可以同時(shí)對(duì)周邊電路區(qū)的晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整，更可達(dá)到簡(jiǎn)化工藝的效果。
此外，上述實(shí)施例中也可以直接使用光阻層作為圖案轉(zhuǎn)移層。當(dāng)圖案轉(zhuǎn)移層的材質(zhì)為光阻材料時(shí)，就可以節(jié)省一道沉積步驟與一道蝕刻步驟，使工藝步驟更為簡(jiǎn)便，而可以更為節(jié)省制造成本。而且，本發(fā)明直接使用兩層光阻就可以改善密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的偏差。
另外，精準(zhǔn)層在周邊電路區(qū)上可為完全開(kāi)口或選擇性開(kāi)口或完全不開(kāi)口。罩幕層暴露存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)的開(kāi)口與暴露外圍電路區(qū)的晶體管柵極的開(kāi)口，可利用一片光罩或兩片光罩形成。
第二實(shí)施例圖3A至圖3E為本發(fā)明第二實(shí)施例的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造流程剖面圖。圖4A至圖4E為圖3A至圖3E中存儲(chǔ)單元區(qū)的俯視圖。其中，圖3A至圖3E的存儲(chǔ)單元區(qū)為圖4A至圖4E中沿著II-II’線(xiàn)的剖面圖。在第二實(shí)施例中，構(gòu)件與第一實(shí)施例相同的給予相同的符號(hào)并省略其說(shuō)明。
請(qǐng)參照?qǐng)D3A與圖4A，首先提供一基底100，此基底100可劃分為存儲(chǔ)單元區(qū)102以及周邊電路區(qū)104。存儲(chǔ)單元區(qū)104已形成存儲(chǔ)單元陣列106，周邊電路區(qū)104已形成多個(gè)晶體管108。其中存儲(chǔ)單元陣列106與晶體管108的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同，在此不再贅述。
然后，于基底100的存儲(chǔ)單元區(qū)102與周邊電路區(qū)104上形成一層圖案轉(zhuǎn)移層210，圖案轉(zhuǎn)移層210的材質(zhì)例如是氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等，形成圖案轉(zhuǎn)移層210的方法例如是化學(xué)氣相沉積法。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3B與圖4B，于圖案轉(zhuǎn)移層210上形成一層光阻層212。然后，進(jìn)行一微影工藝使光罩214的圖案轉(zhuǎn)移至光阻層212，以使光阻層212圖案化。圖案化后的光阻層212在存儲(chǔ)單元區(qū)102具有多個(gè)開(kāi)口216a，這些開(kāi)口216a位于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a上方，并暴露部分圖案轉(zhuǎn)移層210表面。圖案化后的光阻層212在周邊電路區(qū)104具有多個(gè)開(kāi)口218a，這些開(kāi)口218a位于晶體管108的柵極108a上方，并暴露圖案轉(zhuǎn)移層210的表面。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3C與圖4C，以經(jīng)圖案化的光阻層212(如圖3B與圖4B所示)為蝕刻罩幕，進(jìn)行蝕刻步驟，移除開(kāi)口216a與開(kāi)口218a所暴露的圖案轉(zhuǎn)移層210以形成暴露欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)202a的多個(gè)開(kāi)口216，以及暴露晶體管108的柵極108a的多個(gè)開(kāi)口218。此經(jīng)圖案化的圖案轉(zhuǎn)移層210即作為一硬罩幕層。之后，移除光阻層212。
請(qǐng)參照?qǐng)D3D與圖4D，于基底100上形成另一層光阻層220。然后進(jìn)行一微影工藝，使光罩222的圖案轉(zhuǎn)移至光阻層220，以使光阻層220圖案化。其中，光罩222例如是一精準(zhǔn)光罩，此光罩222具有多個(gè)關(guān)鍵尺寸相同的圖案，且這些圖案以矩陣的方式排列，因此光罩222上每一區(qū)域的圖案密度為相等。圖案化后的光阻層220即作為一精準(zhǔn)層。此精準(zhǔn)層具有多個(gè)開(kāi)口224位于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)202a中每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方，并暴露存儲(chǔ)單元的字符線(xiàn)106c，且每一個(gè)開(kāi)口224的關(guān)鍵尺寸都相同。而經(jīng)圖案化的圖案轉(zhuǎn)移層210與經(jīng)圖案化光阻層220(精準(zhǔn)層)即作為罩幕式只讀存儲(chǔ)器的編碼罩幕。
請(qǐng)參照?qǐng)D3E與圖4E，進(jìn)行一離子植入步驟226，以圖案化后的光阻層220(精準(zhǔn)層)與圖案轉(zhuǎn)移層210為罩幕，于存儲(chǔ)單元區(qū)102中的欲編碼存儲(chǔ)單元的柵極106a下方的通道區(qū)106e中植入摻質(zhì)以進(jìn)行編碼，并對(duì)周邊電路區(qū)104的晶體管108進(jìn)行臨限電壓調(diào)整。而完成罩幕式只讀存儲(chǔ)器的編碼布植工藝。
在本發(fā)明上述的實(shí)施例中先使用一光罩214使圖案轉(zhuǎn)移層210圖案化，以暴露出存儲(chǔ)單元區(qū)102的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a，并且也暴露出周邊電路區(qū)104中晶體管108的柵極108a。然后，再使用一精準(zhǔn)光罩222，以于存儲(chǔ)單元區(qū)102定義出具有相同關(guān)鍵尺寸的多個(gè)精準(zhǔn)的開(kāi)口224。而且，這些開(kāi)口224位于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a中每一個(gè)欲進(jìn)行編碼的存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方，并暴露存儲(chǔ)單元的字符線(xiàn)106c。由于精準(zhǔn)層的每一個(gè)開(kāi)口224的關(guān)鍵尺寸都相同，并用以對(duì)準(zhǔn)每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e，因此不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作編碼光罩，就可以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)所造成的單一圖案區(qū)的編碼窗口與密集圖案區(qū)的編碼窗口的關(guān)鍵尺寸不一致的問(wèn)題。
而且，上述實(shí)施例中雖然使用到兩個(gè)光罩，其中第一個(gè)光罩只要能夠在進(jìn)行編碼時(shí)暴露存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)，并且同時(shí)暴露外圍電路區(qū)的晶體管的柵極即可，所以其精準(zhǔn)度不需要如公知的編碼光罩一般那樣精準(zhǔn)，當(dāng)然其制造成本就較低。而本實(shí)施例所使用的第二個(gè)光罩，為一規(guī)格一致的精準(zhǔn)光罩，雖然此精準(zhǔn)光罩的制造成本較高，但是此精準(zhǔn)光罩僅用于對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)，以于存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方形成精準(zhǔn)且具有相同關(guān)鍵尺寸的開(kāi)口，因此可以重復(fù)使用。由于公知的編碼光罩需要使用光學(xué)鄰近校正法以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)造成圖案轉(zhuǎn)移不正確，因此其成本很高，而本發(fā)明不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作具有特殊圖案的光罩，就可以達(dá)到使密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的圖案尺寸一致，因此可以減少制造成本。而且，在本實(shí)施例中在對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼布植時(shí)，可以同時(shí)對(duì)周邊電路區(qū)的晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整，更可達(dá)到簡(jiǎn)化工藝的效果。
此外，上述實(shí)施例中也可以直接使用光阻層作為圖案轉(zhuǎn)移層。當(dāng)圖案轉(zhuǎn)移層的材質(zhì)為光阻材料時(shí)，就可以節(jié)省一道沉積步驟與一道蝕刻步驟，使工藝步驟更為簡(jiǎn)便，而可以更為節(jié)省制造成本。而且，本發(fā)明直接使用兩層光阻就可以改善密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的偏差。
另外，精準(zhǔn)層在周邊電路區(qū)上可為完全開(kāi)口或選擇性開(kāi)口或完全不開(kāi)口。罩幕層暴露存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)的開(kāi)口與暴露外圍電路區(qū)的晶體管柵極的開(kāi)口，可利用一片光罩或兩片光罩形成。
第三實(shí)施例圖5A至圖5D為本發(fā)明第三實(shí)施例的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造流程剖面圖。圖6A至圖6D為圖5A至圖5D中存儲(chǔ)單元區(qū)的俯視圖。其中，圖5A至圖5D的存儲(chǔ)單元區(qū)為圖6A至圖6D中沿著III-III’線(xiàn)的剖面圖。在第三實(shí)施例中，構(gòu)件與第一實(shí)施例相同的給予相同的符號(hào)并省略其說(shuō)明。
請(qǐng)參照?qǐng)D5A與圖6A，首先提供一基底100，此基底100可劃分為存儲(chǔ)單元區(qū)102以及周邊電路區(qū)104。存儲(chǔ)單元區(qū)102已形成存儲(chǔ)單元陣列106，周邊電路區(qū)104已形成多個(gè)晶體管108。其中存儲(chǔ)單元陣列106與晶體管108的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同，在此不再贅述。然后，于基底100上形成一層負(fù)光阻層310，形成負(fù)光阻層310的方法例如是旋轉(zhuǎn)涂布法。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D5B與圖6B，進(jìn)行一曝光工藝，使光罩312的圖案轉(zhuǎn)移至負(fù)光阻層310。其中，光罩312例如是一精準(zhǔn)光罩，此光罩312在存儲(chǔ)單元區(qū)102具有多個(gè)關(guān)鍵尺寸相同的圖案，且這些圖案以矩陣的方式排列，因此光罩312在存儲(chǔ)單元區(qū)102的每一區(qū)域的圖案密度為相等，而且此光罩312的不透光部分位于存儲(chǔ)單元陣列106上的每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方與周邊電路區(qū)104上方。因此，負(fù)光阻層310未交聯(lián)(Cross-Linking)的部分位于每一存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方與周邊電路區(qū)104上方。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D5C與圖6C，于基底100上形成另一層負(fù)光阻層314，形成光阻層314的方法例如是旋轉(zhuǎn)涂布法。然后，進(jìn)行一曝光工藝，使光罩316的圖案轉(zhuǎn)移至負(fù)光阻層314與負(fù)光阻層310。其中，此光罩316的不透光部分位于存儲(chǔ)單元區(qū)102的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a以及周邊電路區(qū)104的晶體管108的柵極108a上方。因此，負(fù)光阻層314與負(fù)光阻層310未交聯(lián)部分位于存儲(chǔ)單元區(qū)106的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a以及周邊電路區(qū)104的晶體管108的柵極108a上方。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D5D與圖6D，進(jìn)行一顯影步驟移除未交聯(lián)的負(fù)光阻層314與負(fù)光阻層310，以形成經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層314與經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層310。其中，經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層310在欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a內(nèi)具有多個(gè)開(kāi)口318，這些開(kāi)口318位于欲編碼存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方，并暴露存儲(chǔ)單元的字符線(xiàn)106c。經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層314在存儲(chǔ)單元區(qū)102中具有多個(gè)開(kāi)口320，這些開(kāi)口320暴露欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a，且經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層314與負(fù)光阻層310在周邊電路區(qū)104中具有多個(gè)開(kāi)口322，這些開(kāi)口322暴露晶體管108的柵極108a。
之后，進(jìn)行一離子植入步驟324，以經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層314與經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層310為罩幕，于存儲(chǔ)單元區(qū)102中的欲編碼存儲(chǔ)單元的柵極106a下方的通道區(qū)106e中植入摻質(zhì)以進(jìn)行編碼，并對(duì)周邊電路區(qū)104的晶體管108進(jìn)行臨限電壓調(diào)整，而完成罩幕式只讀存儲(chǔ)器的編碼布植工藝。
在本發(fā)明上述的實(shí)施例中形成負(fù)光阻層310后，將精準(zhǔn)光罩312的圖案轉(zhuǎn)移至負(fù)光阻層310上，其中負(fù)光阻層310的未交聯(lián)部分位于每個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方與周邊電路區(qū)104上方。然后，形成另一層負(fù)光阻層314后，再將另一光罩316的圖案轉(zhuǎn)移至負(fù)光阻層314與負(fù)光阻層310上，此光罩316的不透光部分位于存儲(chǔ)單元區(qū)102的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a以及周邊電路區(qū)104的晶體管108的柵極108a上方。因此，在存儲(chǔ)單元區(qū)102的負(fù)光阻層314的未交聯(lián)部分位于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a上方，且在周邊電路區(qū)104的負(fù)光阻層314與負(fù)光阻層310的未交聯(lián)部分位于晶體管108的柵極108a上方。之后，移除未交聯(lián)的負(fù)光阻層314與負(fù)光阻層310，以于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a形成具有相同關(guān)鍵尺寸的多個(gè)開(kāi)口318，并于周邊電路區(qū)104形成暴露晶體管108的柵極108a的多個(gè)開(kāi)口322。其中開(kāi)口318位于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a中每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方，并暴露存儲(chǔ)單元的字符線(xiàn)106c。由于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a內(nèi)每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方的開(kāi)口318的關(guān)鍵尺寸都相同，因此不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作編碼光罩，就可以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)所造成之單一圖案區(qū)的編碼窗口與密集圖案區(qū)的編碼窗口的關(guān)鍵尺寸不一致的問(wèn)題。
而且，上述實(shí)施例中雖然使用到兩個(gè)光罩，其中第一個(gè)光罩為一規(guī)格一致的精準(zhǔn)光罩，雖然此精準(zhǔn)光罩的制造成本較高，但是此精準(zhǔn)光罩僅用于對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)，以于存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方形成精準(zhǔn)且具有相同關(guān)鍵尺寸的開(kāi)口，因此可以重復(fù)使用。而本實(shí)施例所使用的第二個(gè)光罩，只要能夠在進(jìn)行編碼時(shí)暴露存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)，并且同時(shí)暴露外圍電路區(qū)的晶體管的柵極即可，所以其精準(zhǔn)度不需要如公知的編碼光罩一般那樣精準(zhǔn)，當(dāng)然其制造成本就較低。由于公知的編碼光罩需要使用光學(xué)鄰近校正法以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)造成圖案轉(zhuǎn)移不正確，因此其成本很高，而本發(fā)明不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作具有特殊圖案的光罩，就可以達(dá)到使密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的圖案尺寸一致，因此可以減少制造成本。而且，在本實(shí)施例中在對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼布植時(shí)，可以同時(shí)對(duì)周邊電路區(qū)的晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整，更可達(dá)到簡(jiǎn)化工藝的效果。
此外，上述實(shí)施例中以?xún)蓪迂?fù)光阻層先后以?xún)傻拦庹诌M(jìn)行曝光步驟后，只進(jìn)行一道顯影步驟使其圖案化，因此本實(shí)施例與上述第一、第二實(shí)施例相比較，工藝步驟更少，可以更為節(jié)省制造成本。當(dāng)然，兩層負(fù)光阻層也可為同一層光阻。而且，本發(fā)明直接使用兩層光阻就可以改善密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的偏差。
第四實(shí)施例圖7A至圖7D為本發(fā)明第四實(shí)施例的罩幕式只讀存儲(chǔ)器的制造流程剖面圖。圖8A至圖8D為圖7A至圖7D中存儲(chǔ)單元區(qū)的俯視圖。其中，圖7A至圖7D的存儲(chǔ)單元區(qū)為圖8A至圖8D中沿著IV-IV’線(xiàn)的剖面圖。在第四實(shí)施例中，構(gòu)件與第一實(shí)施例相同者給予相同的符號(hào)并省略其說(shuō)明。
請(qǐng)參照?qǐng)D7A與圖8A，首先提供一基底100，此基底100可劃分為存儲(chǔ)單元區(qū)102以及周邊電路區(qū)104。存儲(chǔ)單元區(qū)102已形成存儲(chǔ)單元陣列106，周邊電路區(qū)104已形成多個(gè)晶體管108。其中存儲(chǔ)單元陣列106與晶體管108的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同，在此不再贅述。
然后，于基底100上形成一層負(fù)光阻層410，形成負(fù)光阻層410的方法例如是旋轉(zhuǎn)涂布法。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D7B與圖8B，進(jìn)行一曝光工藝，使光罩412的圖案轉(zhuǎn)移至負(fù)光阻層410。此光罩412的不透光部分位于存儲(chǔ)單元區(qū)102的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a與周邊電路區(qū)104晶體管108的柵極108a上方。也就是，負(fù)光阻層410的未交聯(lián)部分位于存儲(chǔ)單元區(qū)102的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a以及周邊電路區(qū)104的晶體管108的柵極108a上方。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D7C與圖8C，于基底100上形成另一層負(fù)光阻層414，形成負(fù)光阻層414的方法例如是旋轉(zhuǎn)涂布法。然后，進(jìn)行一曝光工藝，使光罩416的圖案轉(zhuǎn)移至負(fù)光阻層414與負(fù)光阻層410上，且此光罩416例如是一精準(zhǔn)光罩，此光罩416具有多個(gè)關(guān)鍵尺寸相同的圖案，且這些圖案以矩陣的方式排列，因此光罩416上每一區(qū)域的圖案密度為相等，而且此光罩416的不透光部分位于存儲(chǔ)單元區(qū)102的每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方與周邊電路區(qū)104上方。也就是，負(fù)光阻層414未交聯(lián)的部分位于每一存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方與周邊電路區(qū)104上方。
請(qǐng)參照?qǐng)D7D與圖8D，進(jìn)行一顯影步驟，移除未交聯(lián)的負(fù)光阻層414與負(fù)光阻層410，以形成經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層414與經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層410。其中，經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層414與經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層410在欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a具有多個(gè)開(kāi)口418，這些開(kāi)口418位于每一個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e的上方，并暴露存儲(chǔ)單元的字符線(xiàn)106c。經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層410在周邊電路區(qū)104中具有多個(gè)開(kāi)口420，這些開(kāi)口420暴露晶體管108的柵極108a。
之后，進(jìn)行一離子植入步驟422，以經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層414與經(jīng)圖案化的負(fù)光阻層410為罩幕，于存儲(chǔ)單元區(qū)102中的欲編碼存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e中植入摻質(zhì)以進(jìn)行編碼，并對(duì)周邊電路區(qū)104的晶體管108進(jìn)行臨限電壓調(diào)整，而完成罩幕式只讀存儲(chǔ)器的編碼布植工藝。
在本發(fā)明上述的實(shí)施例中形成負(fù)光阻層410后，將光罩412的圖案轉(zhuǎn)移至負(fù)光阻層410，此光罩412的不透光部分位于存儲(chǔ)單元區(qū)102的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a與周邊電路區(qū)104的晶體管108的柵極108a上方。因此，在存儲(chǔ)單元區(qū)102的負(fù)光阻層410的未交聯(lián)部分位于欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)102a上方，且在周邊電路區(qū)104的負(fù)光阻層410的未交聯(lián)部分位于晶體管108的柵極108a上方。然后，形成另一層負(fù)光阻層414后，再將光罩416(精準(zhǔn)光罩)的圖案轉(zhuǎn)移至負(fù)光阻層414與負(fù)光阻層410上。其中負(fù)光阻層414與負(fù)光阻層410的未交聯(lián)部位位于每個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方。之后，移除未交聯(lián)的負(fù)光阻層414與負(fù)光阻層410，以于欲存儲(chǔ)單元區(qū)102a內(nèi)形成具有相同關(guān)鍵尺寸的多個(gè)開(kāi)口418，并于周邊電路區(qū)104中暴露晶體管108的柵極108a的多個(gè)開(kāi)口420。其中開(kāi)口418位于欲存儲(chǔ)單元區(qū)102a中每一個(gè)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方，并暴露存儲(chǔ)單元的字符線(xiàn)106c。由于存儲(chǔ)單元區(qū)102內(nèi)每一個(gè)欲進(jìn)行編碼的存儲(chǔ)單元的通道區(qū)106e上方的每一個(gè)開(kāi)口418的關(guān)鍵尺寸都相同，因此不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作編碼光罩，就可以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)所造成的單一圖案區(qū)的編碼窗口與密集圖案區(qū)的編碼窗口的關(guān)鍵尺寸不一致的問(wèn)題。
而且，上述實(shí)施例中雖然使用到兩個(gè)光罩，其中第一個(gè)光罩只要能夠在進(jìn)行編碼時(shí)暴露存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)，并且同時(shí)暴露外圍電路區(qū)的晶體管的柵極即可，所以其精準(zhǔn)度不需要如公知的編碼光罩一般那樣精準(zhǔn)，當(dāng)然其制造成本就較低。而本實(shí)施例所使用的第二個(gè)光罩，為一規(guī)格一致的精準(zhǔn)光罩，雖然此精準(zhǔn)光罩的制造成本較高，但是此精準(zhǔn)光罩僅用于對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元的通道區(qū)，以于存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方形成精準(zhǔn)且具有相同關(guān)鍵尺寸的開(kāi)口，因此可以重復(fù)使用。由于公知的編碼光罩需要使用光學(xué)鄰近校正法以避免光學(xué)鄰近效應(yīng)造成圖案轉(zhuǎn)移不正確，因此其成本很高，而本發(fā)明不需要使用光學(xué)鄰近校正法制作具有特殊圖案的光罩，就可以達(dá)到使密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的圖案尺寸一致，因此可以減少制造成本。而且，在本實(shí)施例中在對(duì)存儲(chǔ)單元區(qū)的欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼布植時(shí)，可以同時(shí)對(duì)周邊電路區(qū)的晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整，更可達(dá)到簡(jiǎn)化工藝的效果。
此外，上述實(shí)施例中以?xún)蓪迂?fù)光阻層先后以?xún)傻拦庹诌M(jìn)行曝光步驟后，只進(jìn)行一道顯影步驟使其圖案化，因此本實(shí)施例與上述第一、第二實(shí)施例相比較，工藝步驟更少，可以節(jié)省時(shí)間、減少制造成本。當(dāng)然，兩層負(fù)光阻層也可為同一層光阻。而且，本發(fā)明直接使用兩層光阻就可以改善密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的偏差。
此外，本發(fā)明在存儲(chǔ)單元區(qū)利用依次形成的兩層罩幕層，其中一層罩幕層為精準(zhǔn)層，然后以另外一層罩幕層遮住精準(zhǔn)層的部份不需要的圖案，因此不會(huì)將不需要的圖案由光阻轉(zhuǎn)移至下層材質(zhì)層中。
在本發(fā)明上述實(shí)施例中，是以制作罩幕式只讀存儲(chǔ)器為例子作說(shuō)明。當(dāng)然本發(fā)明的方法也可以應(yīng)用于蝕刻導(dǎo)體材料形成導(dǎo)線(xiàn)、形成溝渠或者其它欲形成開(kāi)口的工藝中。而且，在本發(fā)明實(shí)施例中圖案轉(zhuǎn)移層為一硬罩幕層，當(dāng)然直接使用光阻材料作為圖案轉(zhuǎn)移層，可以使工藝更為簡(jiǎn)便。
權(quán)利要求
1.一種只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該方法包括提供一基底，該基底具有一存儲(chǔ)單元區(qū)與一周邊電路區(qū)，其中該存儲(chǔ)單元區(qū)已形成一存儲(chǔ)單元陣列，該周邊電路區(qū)已形成多個(gè)晶體管；于該存儲(chǔ)單元區(qū)上形成一精準(zhǔn)層，該精準(zhǔn)層具有多個(gè)第一開(kāi)口，該些第一開(kāi)口具有相同關(guān)鍵尺寸，且各該第一開(kāi)口位于該存儲(chǔ)單元陣列的每一存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方；于該基底上形成一罩幕層，該罩幕層具有多個(gè)第二開(kāi)口與多個(gè)第三開(kāi)口，該些第二開(kāi)口位于該存儲(chǔ)單元區(qū)的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)上方，其中各該欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)包括多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元，該些第三開(kāi)口位于該周邊電路區(qū)的該些晶體管的柵極上方；以及以該精準(zhǔn)層與該罩幕層為罩幕，進(jìn)行一離子植入工藝，以對(duì)該些欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)的該些欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼并對(duì)該些晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整。
2.如權(quán)利要求1所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該精準(zhǔn)層包括一硬罩幕層。
3.如權(quán)利要求2所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，于該存儲(chǔ)單元區(qū)上形成該精準(zhǔn)層的步驟包括于該基底上形成一圖案轉(zhuǎn)移層；于該圖案轉(zhuǎn)移層上形成一光阻層；以一精準(zhǔn)光罩圖案化位于該存儲(chǔ)單元區(qū)上方的該光阻層，以形成多個(gè)第四開(kāi)口；以及以經(jīng)圖案化的該光阻層為罩幕，移除該些第四開(kāi)口所暴露的該圖案轉(zhuǎn)移層并移除該周邊電路區(qū)的該圖案轉(zhuǎn)移層，以于該存儲(chǔ)單元區(qū)形成該精準(zhǔn)層。
4.如權(quán)利要求1所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該精準(zhǔn)層包括一光阻層。
5.如權(quán)利要求2所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該精準(zhǔn)層的材質(zhì)包括氧化硅。
6.如權(quán)利要求2所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該精準(zhǔn)層的材質(zhì)包括氮化硅。
7.如權(quán)利要求2所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該精準(zhǔn)層的材質(zhì)包括氮氧化硅。
8.一種只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該方法包括提供一基底，該基底具有一存儲(chǔ)單元區(qū)與一周邊電路區(qū)，其中該存儲(chǔ)單元區(qū)已形成一存儲(chǔ)單元陣列，該周邊電路區(qū)已形成多個(gè)晶體管；于該基底上形成一罩幕層，該硬罩幕層具有多個(gè)第一開(kāi)口與多個(gè)第二開(kāi)口，該些第一開(kāi)口位于該存儲(chǔ)單元陣列的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)上方，其中該些欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)包括多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元，該些第二開(kāi)口位于該周邊電路區(qū)的該些晶體管的柵極上方；于該存儲(chǔ)單元區(qū)上形成一精準(zhǔn)層，該精準(zhǔn)層具有多個(gè)第三開(kāi)口，該些第三開(kāi)口位于該些欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)的各該些欲編碼存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方；以及以該罩幕層與該精準(zhǔn)層為罩幕，進(jìn)行一離子植入工藝，以對(duì)該些欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)的該些欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼并對(duì)該些晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整。
9.如權(quán)利要求8所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該罩幕層包括一光阻層。
10.如權(quán)利要求8所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該罩幕層的材質(zhì)包括氧化硅。
11.如權(quán)利要求8所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該罩幕層之材質(zhì)包括氮化硅。
12.如權(quán)利要求8所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該第一罩幕層的材質(zhì)包括氮氧化硅。
13.如權(quán)利要求8所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，于該基底上形成該罩幕層的步驟包括于該基底上形成一圖案轉(zhuǎn)移層；于該圖案轉(zhuǎn)移層上形成一第一光阻層；圖案化該第一光阻層；以及以經(jīng)圖案化的該第一光阻層為罩幕，蝕刻該圖案轉(zhuǎn)移層以形成該罩幕層。
14.如權(quán)利要求8所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，于該存儲(chǔ)單元區(qū)上形成該精準(zhǔn)層的步驟包括于該基底上形成一第二光阻層；以及以一精準(zhǔn)光罩圖案化位于該存儲(chǔ)單元區(qū)上方的該第二光阻層，以于該存儲(chǔ)單元區(qū)形成該精準(zhǔn)層。
15.一種只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該方法包括提供一基底，該基底具有一存儲(chǔ)單元區(qū)與一周邊電路區(qū)，其中該存儲(chǔ)單元區(qū)已形成一存儲(chǔ)單元陣列，該周邊電路區(qū)已形成多個(gè)晶體管；于該存儲(chǔ)單元區(qū)上形成一第一負(fù)光阻層；進(jìn)行一第一曝光工藝，使一第一光罩的圖案轉(zhuǎn)移至該第一負(fù)光阻層，其中該第一光罩的圖案精準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)該存儲(chǔ)單元區(qū)的每一存儲(chǔ)單元的通道區(qū)，該第一負(fù)光阻層的未交聯(lián)部分位于該存儲(chǔ)單元區(qū)的每一存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方；于該基底上形成一第二負(fù)光阻層；進(jìn)行一第二曝光工藝，使一第二光罩的圖案轉(zhuǎn)移至該第二負(fù)光阻層與該第一負(fù)光阻層，其中該第二光罩的圖案對(duì)應(yīng)該存儲(chǔ)單元區(qū)的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)與該周邊電路區(qū)的該些晶體管的柵極，該第二負(fù)光阻層與該第一負(fù)光阻層的未交聯(lián)部分位于該存儲(chǔ)單元區(qū)的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)與該周邊電路區(qū)的該些晶體管的柵極上方；進(jìn)行一顯影工藝，使該第一負(fù)光阻層與該第二負(fù)光阻層圖案化；以及以經(jīng)圖案化的該第一負(fù)光阻層與經(jīng)圖案化的該第二負(fù)光阻層為罩幕，進(jìn)行一離子植入工藝，以對(duì)該些欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)的該些欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼并對(duì)該些晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整。
16.如權(quán)利要求15所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該第一光罩包括一精準(zhǔn)光罩。
17.如權(quán)利要求15所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該第一負(fù)光阻層與該第二負(fù)光阻層可為同一層光阻。
18.一種只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該方法包括提供一基底，該基底具有一存儲(chǔ)單元區(qū)與一周邊電路區(qū)，其中該存儲(chǔ)單元區(qū)已形成一存儲(chǔ)單元陣列，該周邊電路區(qū)已形成多個(gè)晶體管；于該基底上形成一第一負(fù)光阻層；進(jìn)行一第一曝光工藝，使一第一光罩的圖案轉(zhuǎn)移至該第一負(fù)光阻層，其中該第一光罩的圖案對(duì)應(yīng)該存儲(chǔ)單元區(qū)的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)與該周邊電路區(qū)的該些晶體管的柵極，該第一負(fù)光阻層的未交聯(lián)部分位于該存儲(chǔ)單元區(qū)的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)與該周邊電路區(qū)的該些晶體管的柵極上方，且該些欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)包括多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元；于該存儲(chǔ)單元區(qū)上形成一第二負(fù)光阻層；進(jìn)行一第二曝光工藝，使一第二光罩的圖案轉(zhuǎn)移至該第二負(fù)光阻層與該第一負(fù)光阻層，其中該第二光罩的圖案精準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)該存儲(chǔ)單元區(qū)的每一存儲(chǔ)單元的通道區(qū)，該第二負(fù)光阻層與該第一負(fù)光阻層的未交聯(lián)部分位于該些欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)的該些欲編碼存儲(chǔ)單元的通道區(qū)上方；進(jìn)行一顯影工藝，使該第一負(fù)光阻層與該第二負(fù)光阻層圖案化；以及以經(jīng)圖案化的該第一負(fù)光阻層與經(jīng)圖案化的該第二負(fù)光阻層為罩幕，進(jìn)行一離子植入工藝，以對(duì)該些欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)的該些欲編碼存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼并對(duì)該些晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整。
19.如權(quán)利要求18所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該第二光罩包括一精準(zhǔn)光罩。
20.如權(quán)利要求18所述的只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征是，該第一負(fù)光阻層與該第二負(fù)光阻層可為同一層光阻。
全文摘要
一種只讀存儲(chǔ)器的制造方法，此方法提供具有存儲(chǔ)單元區(qū)與周邊電路區(qū)的基底，其中存儲(chǔ)單元區(qū)已形成存儲(chǔ)單元陣列，周邊電路區(qū)已形成多個(gè)晶體管。然后于存儲(chǔ)單元區(qū)形成具有多個(gè)第一開(kāi)口的精準(zhǔn)層，上述第一開(kāi)口位于存儲(chǔ)單元陣列的每一存儲(chǔ)單元的信道區(qū)上方并具有相同的關(guān)鍵尺寸。接著，于基底上形成具有多個(gè)第二開(kāi)口與第三開(kāi)口的罩幕層，上述第二開(kāi)口位于存儲(chǔ)單元區(qū)的多個(gè)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)上方，且上述第三開(kāi)口位于周邊電路區(qū)的晶體管的柵極上方。之后，以精準(zhǔn)層與罩幕層為罩幕，進(jìn)行一離子植入工藝，以對(duì)欲編碼存儲(chǔ)單元區(qū)內(nèi)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行編碼并對(duì)晶體管進(jìn)行臨限電壓調(diào)整。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1449027SQ0210843
公開(kāi)日2003年10月15日 申請(qǐng)日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者楊大弘, 鐘維民, 薛正誠(chéng), 張慶裕 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司