專利名稱：掩膜式只讀存儲器的編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于半導(dǎo)體存儲器裝置的制造，特別是有關(guān)于一種掩膜式只讀存儲器(mask read-only memory；mask ROM)的編碼方法(coding method)，利用在編碼掩膜與半導(dǎo)體晶圓之間增加一粗糙粘合層(rugged adhesion layer)，提升小尺寸的編碼掩膜的粘合度。
以下利用圖1所示的掩膜式只讀存儲器陣列的上視圖，以及圖2所示的圖1的AA’線的剖面示意圖，以說明已知技術(shù)。
圖1顯示半導(dǎo)體基底10，其表面形成有掩膜式只讀存儲器陣列，主要包括互為平行的位元線(bit line)12；以及與上述位元線12略呈垂直設(shè)置的字元線(wordline)16。此只讀存儲器陣列(array)包括12個存儲器單元(memory cell)。符號18表示緩沖氧化層(buffered oxide)。然后利用微影制程(photol ithography)進(jìn)行光阻涂布(coating)、選擇性曝光(exposure)、以及顯影步驟(development)，以在上述緩沖氧化層18表面形成當(dāng)作編碼掩膜(coding mask)的光阻圖案(photoresistpattern)20，其僅覆蓋欲保護(hù)的存儲器單元的通道區(qū)。接下來，利用光阻圖案20為遮蔽物，并且進(jìn)行離子植入步驟，使未受到保護(hù)的存儲器單元植入離子，而形成編碼植入?yún)^(qū)30，亦即受到保護(hù)的存儲器單元(cell)為″1″，其四周植入離子的存儲器單元為″0″。
然而，隨著掩膜式只讀存儲器的尺寸日益縮小，光阻圖案20的尺寸亦隨之變小，此導(dǎo)致小尺寸的光阻圖案20(或稱為光阻patch)容易在微影制程的顯影步驟(development)脫落，而造成存儲器的缺陷。
有鑒于此，本發(fā)明提供一種掩膜式只讀存儲器的編碼方法，能夠解決上述小尺寸光阻圖案容易脫落的問題。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種掩膜式只讀存儲器的編碼方法，包括下列步驟提供一半導(dǎo)體基底，上述半導(dǎo)體基底形成有掩膜式只讀存儲單元陣列；在上述半導(dǎo)體基底上方形成一粗糙粘附層；在上述粗糙粘附層表面形成一編碼掩膜；利用上述編碼掩膜為遮蔽物，并且植入離子于上述未被遮蔽部分的半導(dǎo)體基底，以進(jìn)行編碼。藉此，上述粗糙粘附層與編碼掩膜之間的總接觸面積增加，因而提升了粘附強(qiáng)度。
再者，上述掩膜式只讀存儲器的編碼方法之中，形成上述粗糙粘附層的步驟之前，還包括在上半導(dǎo)體基底表面形成一氧化緩沖層的步驟。
再者，形成上述粗糙粘附層的方法，還包括下列步驟在上述氧化緩沖層的表面沉積一非晶硅薄膜；以及在適當(dāng)?shù)臏囟认掠谏鲜龇蔷Ч璞∧け砻娉练e一粗糙復(fù)晶硅層，但是，粗糙粘附層不限于復(fù)晶硅材料。
再者，上述掩膜式只讀存儲器的編碼方法之中，形成上述編碼掩膜的方法更包括下列步驟在上述粗糙粘附層的表面形成一光阻層；選擇性對上述光阻層進(jìn)行曝光；對上述已曝光的光阻層進(jìn)行顯影步驟，以形成一當(dāng)作編碼掩膜的光阻圖案。
再者，上述掩膜式只讀存儲器的編碼方法，還包括下列步驟利用蝕刻劑以剝除上述光阻圖案；以及利用蝕刻步驟以去除上述粗糙粘附層。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供另一種掩膜式只讀存儲器的編碼方法，包括下列步驟提供一半導(dǎo)體基底，上述半導(dǎo)體基底形成有掩膜式只讀存儲單元陣列；在上述半導(dǎo)體基底表面形成一緩沖氧化層；在上述緩沖氧化層表面形成一粗糙復(fù)晶層；在上述粗糙復(fù)晶層表面形成一光阻圖案以當(dāng)作編碼掩膜，上述光阻圖案覆蓋住欲保護(hù)的只讀存儲器單元；利用上述光阻圖案為遮蔽物，并且植入離子于上述未被遮蔽部分的只讀存儲器單元，以進(jìn)行編碼；剝除上述光阻圖案；以及蝕刻以去除上述粗糙復(fù)晶硅層。
亦即，本發(fā)明為了解決上述小尺寸光阻圖案脫落的問題，提出一種在光阻圖案與半導(dǎo)體晶圓之間設(shè)置表面粗糙的粘合層，以提高光阻圖案與半導(dǎo)體晶圓之間的粘著力，然后再進(jìn)行光阻圖案的定義、植入離子、以及利用蝕刻步驟以去除粘合層等制程，以消除存儲器的缺陷。
為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合所附圖示，作詳細(xì)說明如下


圖1是系根據(jù)已知技術(shù)的掩膜式只讀存儲器陣列的上視圖。
圖2是圖1的AA’線的剖面示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的掩膜式只讀存儲器陣列的上視圖。
圖4~圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的掩膜式只讀存儲器編碼方法的剖面示意圖；其中圖5是圖3的BB’線的剖面示意圖。
首先，請參照圖3與圖4，提供一半導(dǎo)體基底100，其表面形成有掩膜式只讀存儲器陣列，主要包括互為平行的位元線(bit line)102；以及與上述位元線102略呈垂直設(shè)置的字元線(word line)106。上述位元線102系由植入半導(dǎo)體基底100內(nèi)部的N型離子摻雜區(qū)(亦即源極/漏極)構(gòu)成；而字元線106則是由形成于熱氧化層104上方的摻雜復(fù)晶硅圖案構(gòu)成。符號108是形成于上述字元線106表面的緩沖氧化層(buffer oxide)，其例如由二氧化層構(gòu)成，目的在于可以使晶片表面平面化。
然后，請參照圖5，利用低壓化學(xué)氣相沉積法(low pressure chemical vapordeposition；LPCVD)在上述緩沖氧化層108的上方沉積一非晶硅薄膜(amorphoussilicon film)，然后在565℃~585℃的溫度下，在上述非晶硅薄膜表面沉積粗糙復(fù)晶硅層，以當(dāng)作粗糙粘合層110。利用上述粗糙粘合層110具有較大的表面積，能夠提升后續(xù)形成的編碼掩膜與半導(dǎo)體晶圓的之間粘附能力。接下來，利用微影制程進(jìn)行一連串的光阻圖案、光阻曝光、烘烤、顯影等步驟，以在上述粗糙粘合層110表面形成光阻圖案112，來當(dāng)作編碼掩膜，其僅覆蓋單一個欲保護(hù)的只讀存儲器單元的通道區(qū)，而露出鄰近的只讀存儲器單元。然后，利用上述光阻圖案112為遮蔽物，并且植入離子于上述未被遮蔽部分的只讀存儲器的通道區(qū)而形成編碼植入?yún)^(qū)114，藉以改變臨限電壓(threshold voltage)Vt。
之后，請參照圖6，利用傳統(tǒng)方式剝除上述光阻圖案112，之后，利用蝕刻方式去除上述粗糙復(fù)晶硅構(gòu)成的粗糙粘合層110。
上述實施例雖然以粗糙復(fù)晶硅層為例，然而，本發(fā)明不限于此，只要是具有粗糙表面的薄層均可使用。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種掩膜式只讀存儲器的編碼方法，包括下列步驟提供一半導(dǎo)體基底，上述半導(dǎo)體基底形成有掩膜式只讀存儲單元陣列；在上述半導(dǎo)體基底上方形成一粗糙粘附層；在上述粗糙粘附層表面形成一編碼掩膜；利用上述編碼掩膜為遮蔽物，并且植入離子于上述未被遮蔽部分的半導(dǎo)體基底，以進(jìn)行編碼。
2.如權(quán)利要求1所述的掩膜式只讀存儲器的編碼方法，其特征在于，形成上述粗糙粘附的步驟之前，還包括在上半導(dǎo)體基底表面形成一氧化緩沖層的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的掩膜式只讀存儲器的編碼方法，形成上述粗糙粘附層的方法，還包括下列步驟在上述氧化緩沖層的表面沉積一非晶硅薄膜；以及在上述非晶硅薄膜表面沉積一粗糙復(fù)晶硅層。
4.如權(quán)利要求1的所述的掩膜式只讀存儲器的編碼方法，其特征在于，形成上述編碼掩膜的方法還包括下列步驟在上述粗糙粘附層的表面形成一光阻層；選擇性對上述光阻層進(jìn)行曝光；對上述已曝光的光阻層進(jìn)行顯影步驟，以形成一當(dāng)作編碼掩膜的光阻圖案。
5.如權(quán)利要求4所述的掩膜式只讀存儲器的編碼方法，還包括下列步驟利用蝕刻劑以剝除上述光阻圖案；以及利用蝕刻步驟以去除上述粗糙粘附層。
6.一種掩膜式只讀存儲器的編碼方法，包括下列步驟提供一半導(dǎo)體基底，上述半導(dǎo)體基底形成有掩膜式只讀存儲單元陣列；在上述半導(dǎo)體基底表面形成一緩沖氧化層；在上述緩沖氧化層表面形成一粗糙復(fù)晶層；在上述粗糙復(fù)晶層表面形成一光阻圖案以當(dāng)作編碼掩膜，上述光阻圖案覆蓋住欲保護(hù)的只讀存儲器單元；利用上述光阻圖案為遮蔽物，并且植入離子于上述未被遮蔽部分的只讀存儲器單元，以進(jìn)行編碼；剝除上述光阻圖案；以及蝕刻以去除上述粗糙復(fù)晶硅層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種掩膜(mask)式只讀存儲器的編碼方法，首先，提供一半導(dǎo)體基底，上述半導(dǎo)體基底形成有掩膜式只讀存儲單元陣列。接著在上述半導(dǎo)體基底上方形成一粗糙粘附層。然后在上述粗糙粘附層表面形成一編碼掩膜，上述編碼掩膜覆蓋欲保護(hù)的存儲器單元。其次，利用上述編碼掩膜為遮蔽物，并且植入離子于上述未被遮蔽部分的半導(dǎo)體基底，以進(jìn)行編碼。
文檔編號H01L21/8246GK1455450SQ02118929
公開日2003年11月12日 申請日期2002年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月30日
發(fā)明者許丹 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司