用于掩膜植入编码ROM的生根的双层编码光罩

摘要

本发明揭示了一种用于掩膜植入编码ROM的生根的双层编码光罩，其是在基板上，由多条多晶硅－金属字元线及位元线所构成的，而位元线和多晶硅－金属字元线是正交的，且位元线为埋入P－掺杂Si内的N－掺杂区域的带状物，其特征在于：第一光阻层被形成而覆盖于多晶硅－字元线上，且经由毯覆式曝光的实施，以使第一光阻层生根而嵌于多晶硅字元线沟槽的表面上；以及第二光阻层被形成，且经由粘着处理的实施而粘着于第一光阻层，并以编码掩膜来实施码－图案化曝光及显影，以使孤立的码柱状物被本征或自然地粘着于第一生根的光阻层，藉此，孤立的码柱状物被牢固地锁定在嵌于字元线沟槽表面上的第一生根的光阻层上，因此，得以避免码光罩柱状物的塌陷、剥落及漂移。

说明书

技术领域

本发明关于一种掩膜只读存储器(ROM)，尤其关于一种用于掩膜植入编码ROM的生根的双层编码光罩，实质地改善孤立的光阻岛状物或柱状物的粘着性及机械稳定性。

背景技术

一般来说，掩膜植入编码ROM的制造技术目前已相当成熟。图1显示了已知的编码光罩的示意顶视图，图2显示了沿着图1的直线A-A所取出的掩膜植入编码ROM“全码”柱状物的剖面图。如图1所示，已知的ROM单元是在基板上，由多条多晶硅字元线11和与多晶硅字元线11正交的多条位元线12所构成的，而位元线12为埋入P-掺杂Si中的N-掺杂区域的带状物。经由编码图案的P+植入被用来调整用于个别N通道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管通道的临界电压，而NMOS晶体管通道被界定在所选的字元线(多晶闸极)与两条所选的位元线(埋入之N+带状物)之中的交叉部分之间，藉以定义二进位状态(“0”或”1”)。

参照图1及图2，一“全码”图案常常发生在除了它们围绕的一个位元以外的所有位元被局部地P-编码之处，使得一孤立的高而薄的光阻“柱状物”13被留下来用于植入及其前处理(例如，洁净处理)。对高密度的平坦晶格ROM而言，最重要的就是这样孤立的高而薄的“柱状物”的稳定性，因此，此光阻柱状物或岛状物13的塌陷、剥落及漂移成为掩膜ROM的制造技术领域中的首要主要课题，因为其阻碍了较高密度的ROM产品的取得。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服已知掩膜ROM的柱状物的塌陷、剥落及漂移等问题而提供一种用于掩膜植入编码ROM的生根的双层编码光罩，实质地改善孤立的光阻岛状物或柱状物的实际粘着性及机械稳定性。

本发明提供一种用于掩膜植入编码ROM的生根的双层编码光罩，是在基板上，由一系列的多晶硅-金属字元线及位元线所构成的，而这些位元线和这些多晶硅-金属字元线是正交的，且这些位元线为埋入P-掺杂Si内的N-掺杂区域的带状物，此用于掩膜植入编码ROM的生根的双层编码光罩的特征在于：第一光阻层被形成而覆盖于多晶硅-字元线上，且经由毯覆式曝光的实施，以使该第一光阻层生根而嵌于多晶硅字元线沟槽的表面上；以及第二光阻层被形成，且依靠光阻间聚合物自身粘着或经由附加粘着处理的实施而粘着于该第一光阻层，并以编码掩膜来实施码-图案化曝光及显影，以使孤立的码柱状物被本征或自然地粘着于第一生根的光阻层，藉此，这些孤立的码柱状物被牢固地锁定在嵌于字元线沟槽表面上的第一生根的光阻层上。

附图说明

为能够进一步了解本发明的优点、特征及其他目的，兹附以附图详细说明如下。

图1显示了已知的编码光罩的示意顶视图。

图2显示了沿着图1的直线A-A所取出的掩膜植入编码ROM“全码”柱状物的剖面图。

图3显示了根据本发明的编码光罩的示意顶视图。

图4显示了沿着图3的直线A-A所取出的生根于地的“全码”柱状物的剖面图。

图5显示了在实施额外光阻程序之前三个步骤时，依据本发明的基底排列编码光罩的示意顶视图。

图6显示了沿着图5的直线A-A所取出的生根于地的“全码”柱状物的剖面图。

图7显示了在实施额外光阻程序之后五个步骤时，依据本发明的基底排列编码光罩的示意顶视图。

图8显示了沿着图7的直线A-A所取出的生根于地的“全码”柱状物的剖面图。

具体实施方式

根据本发明的实施例现在将于下文中参照附图而藉由以一种基底排列(base-lining)编码光罩当做示例来做说明。

图3显示了依据本发明的编码光罩的示意顶视图，图4显示了沿着图3的直线A-A所取出的生根于地的“全码”柱状物的剖面图。参照图3，和图1同样地，依据本发明的ROM晶格(ROM cell)是在基板上，由多条多晶硅字元线21和与多晶硅字元线21正交的多条位元线22所构成的，而位元线22为埋入P-掺杂Si中的N-掺杂区域的带状物。

参照图4，依据本发明的基底排列编码光罩藉由本征生根技术(ihtrinsicfooting mechanism)来予以制成，使得码光罩柱状物23经由本征或自然粘着(附着)在第一层光阻层与第二层的经图案化光阻层或柱状物之间，而生根入多晶硅字元线之间的沟槽中。于是，经图案化的编码光阻岛状物或柱状物23被本征地粘着于基底、排列光阻毯覆式(blanket)曝光、并且被嵌入多晶硅字元线沟槽的表面内，因此，实质改善了这些孤立的光阻岛状物或柱状物的实际粘着性及机械稳定性，致使依据本发明的生根于地的“全码”柱状物不会发生塌陷、剥落及漂移的问题。

注意，依据本发明所做成的码光罩柱状物23之所以不会有塌陷、剥落及漂移等问题的发生，其原因在于相较于已知的平坦-晶格掩膜ROM的制程，本发明的制程增加一额外的光阻程序、毯覆式显影而没有任何掩膜、并以多晶闸极微结构来覆盖经图案化的晶圆。

基本上，因为依据本发明的基底排列编码光罩的制程在涂敷编码掩膜光阻层之前的步骤和已知的掩膜ROM程序是相同的，所以在此不再赘述。

下面参照图5到图8来详述依据本发明的基底排列编码光罩的额外光阻程序。

图5显示了在实施额外光阻程序之前三个步骤时，依据本发明的基底排列编码光罩的示意顶视图，图6显示了沿着图5的直线A-A所取出的生根于地的“全码”柱状物的剖面图，图7显示了在实施额外光阻程序之后五个步骤时，依据本发明的基底排列编码光罩的示意顶视图，图8显示了沿着图7的直线A-A所取出的生根于地的“全码”柱状物的剖面图。

如图5及图6所示，在多晶硅-金属字元线形成之后，①藉由使用平面旋涂法，第一薄光阻层24被形成而轻微地覆盖于多晶-闸极字元线21上，接着②实施毯覆式曝光，使第一薄光阻层24牢固地生根而嵌于多晶硅字元线沟槽的表面上；较佳地，这些多晶硅-金属字元线是以一薄层的经曝光的光阻层来予以覆盖。然后，③实施适当的洁净或其他的表面处理/修正，再度激活光阻表面以粘着其他的层，亦即，提高光阻层对光阻层的粘着性。

其后，如图7及图8所示，在实施适当的洁净或其他的表面处理/修正之后，④藉由使用平面旋涂法，第二厚光阻层25被形成而到达所想要的厚度，用以植入阻障层。接着，⑤实施粘着处理，以使第二光阻层25粘着于第一光阻层24，随后，⑥以编码掩膜来实施码-图案化曝光，并继之以⑦显影，以剥除在植入区域中的第二光阻层。最后，⑧完成电浆光剥除，因此，在经历植入及前植入湿式处理之前，这些孤立的码岛状物或柱状物被本征或自然地粘着于第一生根的光阻层，藉此，这些码岛状物或柱状物会被牢固地锁定在嵌于沟槽表面上的生根的光阻层上。

因此，依据本发明的用于掩膜植入编码ROM的生根的双层编码光罩可以达成码光罩柱状物不会发生塌陷、剥落及漂移的情形，实质地改善孤立的光阻岛状物或柱状物的实际粘着性及机械稳定性。

故由前述本发明的编码光罩实施例的详细说明可知，本发明提供一种新颖的用于掩膜植入编码ROM的生根的双层编码光罩，可有效地改善已知的掩膜ROM的缺点。