專利名稱：掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種掩模型只讀存儲(chǔ)器，尤指一種掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法。
背景技術(shù)：
存儲(chǔ)器大致上可以區(qū)分為兩類,一種是只讀存儲(chǔ)器(Read-Only Memory, ROM),另一種是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory，RAM)，而只讀存儲(chǔ)器與隨機(jī)存取存儲(chǔ)器最大的差別就在于只讀存儲(chǔ)器在不通電之下，還能保有所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器一但不通電數(shù)據(jù)則隨之消失。只讀存儲(chǔ)器可再細(xì)分為掩模型只讀存儲(chǔ)器(Mask ROM)、可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦可編程序只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)及閃存(Flash Memory)，其中掩模型只讀存儲(chǔ)器如美國(guó)專利公告第5514610號(hào)中所述，于集成電路制造過(guò)程中以高能量離子編程數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)內(nèi)容在制造后就不能更改，只能讀不能寫，因此大多用于內(nèi)容固定不變的產(chǎn)品，例如電腦或嵌入式設(shè)備中的開機(jī)啟動(dòng)，字形表，電子游戲機(jī)程序與卡帶等，并具有單位存儲(chǔ)器制造成本最低的優(yōu)勢(shì)。
常用的掩模型只讀存儲(chǔ)器為利用通道晶體管當(dāng)作記憶單元，通過(guò)改變閾值電壓 (Threshold Voltage)來(lái)控制記憶單元導(dǎo)通或是關(guān)閉，并以字線(Word Line,WL)橫跨在位線(Bit Line, BL)之上的陣列結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)連接每個(gè)記憶單元，達(dá)到控制讀取二位元數(shù)據(jù)“O” 或“1”，由此可知，字線、位線的線寬及記憶單元的大小面積，直接影響掩模型只讀存儲(chǔ)器的面積大小。
然而，在現(xiàn)今市場(chǎng)的需求中，掩模型只讀存儲(chǔ)器多為使用在少量多樣性的產(chǎn)品中， 在需求量及成本的考慮下，主要還是以6英寸晶圓生產(chǎn)，但6英寸晶圓廠多為使用光波波長(zhǎng)為365納米的1-Line曝光機(jī)，因此在過(guò)程上最多只能制出365納米的線寬，使得掩模型只讀存儲(chǔ)器的整體面積無(wú)法進(jìn)一步縮減，而有無(wú)法提高記憶單元密度，提升儲(chǔ)存容量的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于解決已知掩模型只讀存儲(chǔ)器的面積無(wú)法進(jìn)一步縮減的問題。
經(jīng)由以上可知，為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，包括下列步驟
步驟1:在一基材上形成一柵極介電層及一設(shè)于該柵極介電層上的第一光阻層。
步驟2 :使一波長(zhǎng)為365納米的光線透過(guò)一第一相位移掩模，利用光刻過(guò)程于該第一光阻層上形成多條寬度介于243納米至365納米之間且暴露部分該柵極介電層的第一溝道。
步驟3 :對(duì)該基材進(jìn)行摻雜使該基材形成多條對(duì)應(yīng)該第一溝道的埋入位線。
步驟4 :移除該第一光阻層。
步驟5 :于該柵極介電層上形成一多晶硅層及一形成于該多晶硅層上的第二光阻層。
步驟6 :使該光線透過(guò)一第二相位移掩模，利用光刻過(guò)程于該第二光阻層上形成多條暴露部分該多晶硅層的第二溝道。
步驟7 :以蝕刻過(guò)程選擇性移除該多晶硅層對(duì)應(yīng)該第二溝道的多個(gè)犧牲區(qū)域，并移除該第二光阻層，使該柵極介電層上形成多條多晶硅字線。
通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明于制作一掩模型只讀存儲(chǔ)器的過(guò)程中，將波長(zhǎng)為365 納米的光線透過(guò)該相位移掩模，經(jīng)由光刻蝕刻過(guò)程，順利使掩模只讀存儲(chǔ)器的線寬可以微縮到243納米至365納米之間，至少具有縮減掩模型只讀存儲(chǔ)器的整體面積，進(jìn)而提高記憶單元密度，提升儲(chǔ)存容量的優(yōu)點(diǎn)。


圖1A為本發(fā)明第一實(shí)施例中步驟I的俯視示意圖。
圖1B為圖1A的X-X’剖面示意圖。
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例中步驟2的曝光示意圖。
圖3A為本發(fā)明第一實(shí)施例中步驟2俯視示意圖。
圖3B為圖3A的X-X’剖面示意圖。
圖4A為本發(fā)明第一實(shí)施例中步驟3的俯視示意圖。
圖4B為圖4A的X-X’剖面示意圖。
圖5A為本發(fā)明第一實(shí)施例中步驟4的俯視示意圖。
圖5B為圖5A的X-X’剖面示意圖。
圖6A為本發(fā)明第一實(shí)施例中步驟5的俯視示意圖。
圖6B為圖6A的X-X’剖面示意圖。
圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例中步驟6的曝光示意圖。
圖8A為本發(fā)明第一實(shí)施例中步驟6的俯視示意圖。
圖8B為圖8A的X-X’剖面示意圖。
圖8C為圖8A的Y-Y’剖面示意圖。
圖9A為本發(fā)明第一實(shí)施例中步驟7的俯視示意圖。
圖9B為圖9A的X-X’剖面示意圖。
圖9C為圖9A的Y-V剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)就配合圖式說(shuō)明如下
請(qǐng)參閱圖1A及圖1B所示，如圖所示本發(fā)明為一種掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，包括下列步驟
步驟1:在一基材10上形成一柵極介電層20及一設(shè)于該柵極介電層20上的第一光阻層30 ;在此實(shí)施例中，該基材10為一含有P型離子摻雜的硅基板，該P(yáng)型離子為選自硼、銦、鋁及鎵所組成的群組，并于該基材10上成長(zhǎng)由二氧化硅形成的該柵極介電層20，接著于該柵極介電層20上，以旋轉(zhuǎn)涂布的方式于該柵極介電層20上形成該第一光阻層30,該第一光阻層30在此以正光阻為范例說(shuō)明，但不以此為限，也可選用負(fù)光阻。
步驟2 :請(qǐng)搭配參閱圖2、圖3A及圖3B所示，使一波長(zhǎng)為365納米的光線40透過(guò)一第一相位移掩模50以光刻過(guò)程于該第一光阻層30上形成多條寬度介于243納米至365 納米之間且暴露部分該柵極介電層20的第一溝道31 ;在此實(shí)施例中，該光線40為由一1-Line曝光機(jī)所發(fā)出，具有365納米的波長(zhǎng),該第一相位移掩模50包含一透光層51、一設(shè)于該透光層51的遮光層52以及一設(shè)于該透光層51且與該遮光層52相鄰的相位移層53,其中該透光層51的材料為石英玻璃,該遮光層52的材料為鉻金屬，而該相位移層53的材料主要為金屬硅化合物，如金屬硅化物的氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、氧化碳化物、 氮化碳化物、或氧氮化碳化物的任一種，該第一相位移掩模50設(shè)有所需轉(zhuǎn)印至該第一光阻層30上且符合該第一溝道31的第一預(yù)設(shè)圖案,該光線40經(jīng)過(guò)該第一相位移掩模50,使該光線40于路徑上產(chǎn)生偏移，達(dá)到180度的反相的較果，提高曝光分辨率，并轉(zhuǎn)印該第一預(yù)設(shè)圖案至該第一光阻層30，接著將該第一光阻層30受該光線40照射的部分移除形成具有一第一軸向311的該第一溝道31,而該第一光阻層30留下來(lái)的部分即形成該第一屏蔽32。
步驟3 :請(qǐng)搭配參閱圖4A及圖4B所示，對(duì)該基材10進(jìn)行摻雜使該基材10形成多條對(duì)應(yīng)該第一溝道31的埋入位線11 ;在此實(shí)施例中，對(duì)該基材10進(jìn)行N型離子摻雜，該N 型離子為選自磷、砷及銻所組成的群組，在摻雜的過(guò)程中，由該第一屏蔽32阻擋該N型離子進(jìn)入該柵極介電層20，而該第一溝道31則讓該N型離子穿過(guò)該柵極介電層20打入該基材 10，形成寬度對(duì)應(yīng)該第一溝道31的該埋入位線11，最后可再進(jìn)行回火(Anneal)的過(guò)程，活化該埋入位線11。
步驟4 :請(qǐng)搭配參閱圖5A及圖5B所示，移除該第一光阻層30?！?br> 步驟5 :請(qǐng)搭配參閱圖6A及圖6B所示，于該柵極介電層20上形成一多晶娃層60 及一形成于該多晶娃層60上的第二光阻層70 ;在此實(shí)施例中，以化學(xué)氣相沉積法于該柵極介電層20上形成該多晶硅層60，再以旋轉(zhuǎn)涂布的方式，于該多晶硅層60上形成該第二光阻層70，該第二光阻層70以正光阻為范例說(shuō)明，當(dāng)然也可選用負(fù)光阻。
步驟6 :請(qǐng)搭配參閱圖7、圖8A、圖8B及圖8C所示，使該光線40透過(guò)一第二相位移掩模80以光刻過(guò)程于該第二光阻層70上形成多條暴露部分該多晶硅層60的第二溝道 71 ;在此實(shí)施例中，該第二相位移掩模80的結(jié)構(gòu)及材料與該第一相位移掩模50類似，不同的地方在于該第二相位移掩模80設(shè)有所需轉(zhuǎn)印至該第二光阻層70上且符合該第二溝道 71的第二預(yù)設(shè)圖案，該光線40經(jīng)過(guò)該第二相位移掩模80轉(zhuǎn)印該第二預(yù)設(shè)圖案至該第二光阻層70，接著將該第二光阻層70受該光線40照射的部分移除形成具有一垂直該第一軸向 311的第二軸向711的該第二溝道71，使兩個(gè)第二溝道71之間相距243納米至365納米， 而使第二光阻層70留下來(lái)的部分形成寬度介于243納米至365納米的該第二屏蔽72，并定義該多晶硅層60對(duì)應(yīng)該第二溝道71的部分為犧牲區(qū)域61，而對(duì)應(yīng)該第二屏蔽72的部分為多晶硅字線62。要補(bǔ)充說(shuō)明的是，若該第二光阻層70使用的是負(fù)光阻，則使用該第二相位移掩模80設(shè)有所需轉(zhuǎn)印至該第二光阻層70上且符合寬度介于243納米至365納米的該第二屏蔽72的一第三預(yù)設(shè)圖案，令該光線40經(jīng)過(guò)該第二相位移掩模80轉(zhuǎn)印該第三預(yù)設(shè)圖案至該第二光阻層70，將該第二光阻層70未受該光線40照射的部分移除形成該第二溝道 71，而留下受該光線40照射且寬度介于243納米至365納米的該第二屏蔽72。
步驟7 :請(qǐng)搭配參閱圖9A、圖9B及圖9C所示，以蝕刻過(guò)程選擇性移除該多晶硅層 60對(duì)應(yīng)該第二溝道71的多個(gè)犧牲區(qū)域61，并移除該第二光阻層70，使該柵極介電層20上形成多條多晶硅字線62 ;在此實(shí)施例中，以非等向性干蝕刻過(guò)程先去除該多晶硅層60中不受該第二屏蔽72遮蔽的該犧牲區(qū)域61，接著再去除該第二屏蔽72，以形成寬度對(duì)應(yīng)該第二屏蔽72而介于243納米至365納米的該多晶硅字線62。
綜上所述，本發(fā)明首創(chuàng)于制作一掩模型只讀存儲(chǔ)器的過(guò)程中，將由1-Line曝光機(jī)發(fā)出波長(zhǎng)為365納米的光線透過(guò)該相位移掩模，經(jīng)由光刻蝕刻過(guò)程，順利使掩模型只讀存儲(chǔ)器中的該埋入位線及該多晶硅字線可以微縮到243納米至365納米之間，有效的縮減掩模型只讀存儲(chǔ)器的整體面積，進(jìn)而提高記憶單元密度，提升儲(chǔ)存容量，并進(jìn)一步的可以延長(zhǎng)1-Line曝光機(jī)中透鏡的生產(chǎn)壽命，以因應(yīng)在更大容量的掩模型只讀存儲(chǔ)器的過(guò)程需求中使用。
以上已將本發(fā)明做一詳細(xì)說(shuō)明，以上所述者，僅為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)不能限定本發(fā)明實(shí)施的范圍。即凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所作的均等變化與修飾等，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明 的專利涵蓋范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，包括下列步驟 步驟1:在一基材(10)上形成一柵極介電層(20)及一設(shè)于所述柵極介電層(20)上的第一光阻層(30)； 步驟2 :使一波長(zhǎng)為365納米的光線(40)透過(guò)一第一相位移掩模(50)，利用光刻過(guò)程于所述第一光阻層(30)上形成多條寬度介于243內(nèi)米至365內(nèi)米之間且暴露部分所述柵極介電層(20)的第一溝道(31)； 步驟3 :對(duì)所述基材(10)進(jìn)行摻雜使所述基材(10)形成多條對(duì)應(yīng)所述第一溝道(31)的埋入位線(11)； 步驟4 :移除所述第一光阻層(30)； 步驟5:于所述柵極介電層(20)上形成一多晶硅層￠0)及一形成于所述多晶硅層(60)上的第二光阻層(70)； 步驟6 :使所述光線(40)透過(guò)一第二相位移掩模(80)，利用光刻過(guò)程于所述第二光阻層(70)上形成多條暴露部分所述多晶硅層￠0)的第二溝道(71)； 步驟7:以蝕刻過(guò)程選擇性移除所述多晶硅層￠0)對(duì)應(yīng)所述第二溝道(71)的多個(gè)犧牲區(qū)域(61)，并移除所述第二光阻層(70)，使所述柵極介電層(20)上形成多條多晶硅字線(62)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，所述步驟I中，所述基材(10)為一含有P型離子摻雜的硅基板，所述P型離子選自硼、銦、鋁及鎵所組成的群組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，所述柵極介電層(20)的材料為二氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，所述步驟I中，所述第一光阻層(30)的材料為一正光阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，所述步驟3中，對(duì)所述基材(10)進(jìn)行N型離子摻雜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，所述N型離子選自磷、砷及銻所組成的群組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，所述步驟5中，以化學(xué)氣相沉積法形成所述多晶硅層(60)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，所述步驟5中，所述第二光阻層(70)的材料為一正光阻。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，所述步驟7中，所述多晶硅字線(62)的寬度介于243納米至365納米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，其特征在于，所述第一溝道(31)具有一第一軸向(311)，所述第二溝道(71)具有一第二軸向(711)，所述第一軸向(311)垂直所述第二軸向(711)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種掩模型只讀存儲(chǔ)器的制造方法，包括下列步驟，首先于一基材上依序形成一柵極介電層及一第一光阻層，接著利用一波長(zhǎng)為365納米的光線透過(guò)一第一相位移掩模于該第一光阻層上形成寬度介于243納米至365納米的多個(gè)第一溝道，以對(duì)該基材進(jìn)行摻雜形成多條寬度介于243納米至365納米的埋入位線，然后移除該第一光阻層于該柵極介電層上依序形成一多晶硅層及一第二光阻層，最后再以該光線透過(guò)一第二相位移掩模，以光刻蝕刻的過(guò)程于該多晶硅層形成多條多晶硅字線。據(jù)此，使掩模型只讀存儲(chǔ)器的線寬微縮到243納米至365納米之間，有效縮減存儲(chǔ)器面積。
文檔編號(hào)H01L21/8246GK103000585SQ201110266018
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者陳曠舉, 陳正道, 許忠龍, 邱俊堯, 張金勇 申請(qǐng)人:九齊科技股份有限公司, 新唐科技股份有限公司