專利名稱：應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種微影工藝(Photolithography)，且特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植(Code Implantation)的微影工藝。
通常罩幕式只讀存儲器的編碼布植工藝，首先利用一光罩將形成于基底上的光阻層圖案化，而暴露欲編碼的通道區(qū)。接著，再以此圖案化的光阻層為罩幕進(jìn)行一離子植入工藝，以將離子植入于預(yù)定編碼的通道域中。然而，罩幕式只讀存儲器的編碼布植工藝中用來作為編碼罩幕的光罩，通常會因電路設(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)。然而，在進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)移的曝光步驟時，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)，因此容易使密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)中的曝光圖案因?yàn)楣鈱W(xué)鄰近效應(yīng)(Optical Proximity Effect，OPE)，而使關(guān)鍵尺寸產(chǎn)生偏差。如此，將會使罩幕式只讀存儲器在進(jìn)行通道離子植入步驟時，導(dǎo)致離子植入?yún)^(qū)塊的位置發(fā)生對不準(zhǔn)(Misalignment)的現(xiàn)象，進(jìn)而造成只讀存儲器存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)錯誤，影響存儲器的操作性能，使產(chǎn)品的可靠性降低。
公知方法中，為了解決罩幕式只讀存儲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)鍵尺寸不一致的問題，大多是利用光學(xué)鄰近校正法(Optical Proximity Correction，OPC)或是相移式光罩(Phase Shift Mask，PSM)技術(shù)等等。其中，光學(xué)鄰近校正法是利用輔助圖案的設(shè)計(jì)以消除鄰近效應(yīng)所造成的關(guān)鍵尺寸偏差現(xiàn)象。然而，此種方式必須設(shè)計(jì)具有特殊圖案的光罩。因此，其除了光罩制作較為費(fèi)時之外，更提高了制造光罩的困難度與制造成本。此外，在光罩制造完成之后，要進(jìn)行光罩圖案的缺陷改良(Debug)也極為不易。
再者，在目前的微影工藝中，若是使用248nm波長的光源來進(jìn)行曝光工藝，其曝光分辨率的極限僅能達(dá)到形成關(guān)鍵尺寸約為0.16微米左右的圖案。然而，為了因應(yīng)元件尺寸的縮小，如何突破此一限制而提高微影工藝的分辨率也是非常重要的。
本發(fā)明的另一目的是提供一種微影工藝，在不需光學(xué)鄰近校正法以及相移式光罩技術(shù)的前提下，便能避免關(guān)鍵尺寸產(chǎn)生偏差并且提高微影工藝的分辨率。
本發(fā)明提出一種應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，此方法為首先提供一基底，其中基底上已形成有數(shù)個呈陣列排列的存儲單元。接著，在基底上形成一負(fù)光阻層，覆蓋住基底上的存儲單元。緊接著，進(jìn)行一第一曝光工藝以及一第一顯影工藝，以定義負(fù)光阻層而形成一第一線/間距圖案。在本發(fā)明中，第一線/間距圖案為數(shù)個長度不一的溝渠圖案。之后，在圖案化的負(fù)光阻層上形成一正光阻層。緊接著，進(jìn)行一第二曝光工藝以及一第二顯影工藝，以定義正光阻層而形成一第二線/間距圖案。其中，第二線/間距圖案為規(guī)則排列的線/間距圖案，且第二線/間距圖案所延伸的方向與第一線/間距圖案所延伸的方向并不相同。在本發(fā)明中，第一線/間距圖案所延伸的方向與第二線/間距圖案所延伸的方向垂直。而第一線/間距圖案與第二線/間距圖案重疊之后所共同暴露的一區(qū)域即為此罩幕式只讀存儲器的一欲編碼布植區(qū)。在本發(fā)明中，第一線/間距圖案與第二線/間距圖案重疊之后所共同暴露的區(qū)域?yàn)槎鄠€方正的開口圖案。
本發(fā)明提出一種微影工藝，其首先在一基底上形成一負(fù)光阻層。接著，進(jìn)行一第一曝光工藝以及一第一顯影工藝，以定義負(fù)光阻層而形成一第一線/間距圖案。在本發(fā)明中，第一線/間距圖案為數(shù)個長度不一的溝渠圖案。之后，在圖案化的負(fù)光阻層上形成一正光阻層。緊接著，進(jìn)行一第二曝光工藝以及一第二顯影工藝，以定義正光阻層而形成一第二線/間距圖案。其中，第二線/間距圖案為規(guī)則排列的線/間距圖案，且第二線/間距圖案所延伸的方向與第一線/間距圖案所延伸的方向并不相同。在本發(fā)明中，第一線/間距圖案所延伸的方向與第二線/間距圖案所延伸的方向垂直。而第一線/間距圖案與第二線/間距圖案重疊之后所共同暴露的一區(qū)域即為一矩形開口圖案。在本發(fā)明中，亦可輕易的使第一線/間距圖案與第二線/間距圖案重疊之后所共同暴露的區(qū)域呈現(xiàn)一方正的開口圖案。
本發(fā)明的應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其不需光學(xué)鄰近校正法或相移式光罩技術(shù)，即可避免密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的關(guān)鍵尺寸產(chǎn)生偏差。
本發(fā)明的應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其用兩組線/間距圖案的搭配，便能于光阻層中形成方正的開口圖案，而精確的暴露出預(yù)定編碼布植的通道區(qū)。
本發(fā)明的微影工藝，其僅需利用248nm的波長的曝光機(jī)臺，且不需光學(xué)鄰近校正法或相移式光罩技術(shù)，便能有效的提高分辨率，且能輕易的形成0.12微米×0.12微米的開口圖案。
100基底102埋入式漏極(位線)104字符線103絕緣結(jié)構(gòu)(埋入式漏極氧化層)105柵氧化層106通道區(qū)300、400光阻層302開口(溝渠圖案)402線404間距500方正開口圖案請同時參照

圖1與圖2A，一罩幕式只讀存儲器包括配置在基底100中的多條埋入式漏極102，其用來作為存儲器元件的位線，以及橫跨于位線102上方的多條多晶硅字符線104。其中，字符線104與位線102之間是通過一絕緣結(jié)構(gòu)103以與柵氧化層105而電性隔離。而位于字符線104下方且在兩相鄰位線102之間的基底100部分為存儲單元的通道區(qū)106。
緊接著，利用一編碼布植工藝以將此罩幕式只讀存儲器程序化。其詳細(xì)說明如下。
首先，請參照圖2B，在基底100上涂布一層光阻層300。其中，光阻層300可以是一負(fù)光阻層或是一正光阻層，在本實(shí)施例中，光阻層300較佳的是使用負(fù)光阻層。之后，進(jìn)行一硬化步驟，以使光阻層300硬化。在此，倘若光阻層300為一負(fù)光阻層，其硬化步驟可以利用一熱烘烤步驟，或是一離子植入步驟(Implantation)以增加光阻層的部分鍵結(jié)而使其硬化。倘若光阻層300為一正光阻層，其硬化步驟則是利用上述的離子植入步驟。其中，熱烘烤步驟的溫度例如是攝氏100度至攝氏140度之間，且熱烘烤的時間例如是120秒至300秒。而利用離子植入步驟以使光阻層硬化的參數(shù)包括使用氬氣或氮?dú)鈿怏w，且其植入的能量例如是10～50KeV，其植入的劑量例如是1E14～1E17/cm2。
接著，請參照圖2C，進(jìn)行一第一曝光工藝以及一第一顯影工藝，以將光阻層300圖案化而形成開口302。其中，第一曝光工藝所使用的光罩設(shè)計(jì)如圖3所示。此光罩200上形成有一第一線/間距圖案。在本實(shí)施例中，第一線/間距圖案為數(shù)個長度不一的溝渠圖案202。其中，光罩200上配置有溝渠圖案202之處大致對應(yīng)于罩幕式只讀存儲器預(yù)定編碼布植的區(qū)域。在此，第一曝光工藝所使用的光源波長例如是248nm。另外，在本實(shí)施例中，第一曝光工藝較佳的是使用偏軸式照射(Off Axis Illumination，OAI)曝光技術(shù)，借以提高曝光工藝的分辨率。
在進(jìn)行第一曝光工藝之后進(jìn)行第一顯影工藝，以將第一線/間距圖案轉(zhuǎn)移至光阻層300上，而于光阻層300中形成開口圖案302(溝渠圖案)。由于本實(shí)施例中光阻層300為一負(fù)光阻層，因此，光阻層300對應(yīng)于光罩200的透光區(qū)之處會成像，而光阻層300對應(yīng)于非透光區(qū)(溝渠圖案202)之處則會形成開口圖案302。請參照圖4，圖4所示為光阻層300于曝光顯影后的俯視圖。其中，光阻層300上形成開口圖案302之處，大略而非精確的暴露出罩幕式只讀存儲器預(yù)定編碼布植的通道區(qū)。
本發(fā)明的特征之一就是光阻層300的成像部分與開口圖案302大致呈線/間距圖案。而由于本發(fā)明并未使用光學(xué)鄰近校正法，因此所形成的開口圖案302的邊角處會呈現(xiàn)圓弧狀。
之后，請參照圖2D，在光阻層300上形成另一光阻層400。其中，光阻層400可以是一正光阻層或是一負(fù)光阻層。在本實(shí)施例中，光阻層400較佳的是使用正光阻層。
接著，請參照圖2E，進(jìn)行一第二曝光工藝以及一第二顯影工藝，以將光阻層400圖案化而形成規(guī)則排列的線/間距圖案(如圖5所示)。其中，光阻層400上的線/間距圖案所延伸的方向與光阻層300的線/間距圖案所延伸的方向不同。在本實(shí)施例中，光阻層400上的線/間距圖案所延伸的方向與光阻層300的線/間距圖案所延伸的方向垂直。如此一來，光阻層400上的線圖案402將對應(yīng)的覆蓋在光阻層300的開口302的圓弧狀邊角處，以及罩幕式只讀存儲器非編碼布植之處。在此，第二曝光工藝所使用的光源波長例如是248nm。且在本實(shí)施例中，第二曝光工藝較佳的是使用偏軸式照射曝光技術(shù)，借以提高曝光工藝的分辨率。
請參照圖6，其為兩圖案化的光阻層300、400重疊后的俯視圖。在圖6中可看見，圖案化的光阻層400與圖案化的光阻層300重疊之后所共同暴露出的區(qū)域，皆為方正且均勻的區(qū)塊500，而這些方正區(qū)塊500即是罩幕式只讀存儲器預(yù)定編碼布植的通道區(qū)處。換言之，光阻層400的線圖案402將光阻層300的開口302的圓弧狀邊角處覆蓋住，而且光阻層400的線圖案402更可同時將光阻層300上的大開口圖案302(暴露二個通道區(qū)以上的開口)切分成數(shù)個方正的區(qū)塊。如此，本發(fā)明的方法，非但不需光學(xué)鄰近校正法或相移式光罩技術(shù)，即可形成方正且均勻的開口圖案。而且由于本發(fā)明利用兩組線/間距圖案的搭配而形成開口圖案，因此便不會有公知因圖案密集度的差異而易導(dǎo)致關(guān)鍵尺寸產(chǎn)生偏差的問題。
特別值得一提的是，在公知方法中，若是使用248nm波長的光源來進(jìn)行曝光工藝，其曝光分辨率的極限僅能達(dá)到形成關(guān)鍵尺寸約為0.16微米左右的開口圖案。然而，在本發(fā)明中，同樣是使用248nm的光源，但其利用線/間距的圖案的設(shè)計(jì)便可以使關(guān)鍵尺寸縮小至0.12為米左右。而且，本發(fā)明更利用兩組線/間距圖案的搭配，而使所形成的開口圖案形成方正且均勻的0.12微米×0.12微米的開口圖案。
繼之，請參照圖2F，利用光阻層300、400為植入罩幕進(jìn)行一離子植入步驟108，以在罩幕式只讀存儲器預(yù)定編碼布植的通道區(qū)106中植入離子。以完成罩幕式只讀存儲器元件程序化的步驟。
綜合以上所述，本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明的應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其不需光學(xué)鄰近校正法或相移式光罩技術(shù)，即可避免密集圖案區(qū)與單一圖案區(qū)的關(guān)鍵尺寸產(chǎn)生偏差。
2.本發(fā)明的應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其用兩組線/間距圖案的搭配，便能于光阻層中形成方正的開口圖案，且能精確的暴露出預(yù)定編碼布植的通道區(qū)。
本實(shí)施例以罩幕罩只讀存儲器編碼布植工藝為例以詳細(xì)說明之，但并非限定本發(fā)明的微影工藝僅能應(yīng)用在罩幕罩只讀存儲器編碼布植工藝。本發(fā)明可應(yīng)用在其它任何適用元件的微影工藝中。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，包括提供一基底，該基底上已形成有呈陣列排列的多個存儲單元；在該基底上形成一第一光阻層，覆蓋該些存儲單元；進(jìn)行一第一曝光工藝以及一第一顯影工藝，以定義該第一光阻層形成一第一線/間距圖案；在該第一光阻層上形成一第二光阻層；以及進(jìn)行一第二曝光工藝以及一第二顯影工藝，以定義該第二光阻層形成一第二線/間距圖案，其特征是，該第一線/間距圖案與該第二線/間距圖案的方向并不相同，且該第一線/間距圖案與該第二線/間距圖案重疊后所共同暴露的一區(qū)域即為該罩幕式只讀存儲器的一編碼布植區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其特征是，該第一光阻層為一負(fù)光阻層，且該第二光阻層為一正光阻層。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其特征是，該第一線/間距圖案與該第二線/間距圖案垂直。
4.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其特征是，該第一線/間距圖案為多個長度不一的溝渠圖案。
5.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其特征是，該第二線/間距圖案為多條規(guī)則排列的線/間距圖案。
6.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其特征是，該第一曝光工藝以及該第二曝光工藝分別為一偏軸式照射曝光工藝。
7.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其特征是，該第一曝光工藝與該第二曝光工藝的曝光波長為248nm。
8.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其特征是，該第一線/間距圖案與該第二線/間距圖案重疊后所共同暴露的該區(qū)域?yàn)閿?shù)個方正的開口圖案。
9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其特征是，該些方正的開口圖案的尺寸為0.12微米×0.12微米。
10.一種微影工藝，其特征是，該工藝包括在一基底上形成一第一光阻層；進(jìn)行一第一曝光工藝以及一第一顯影工藝，以定義該第一光阻層形成一第一線/間距圖案；在該第一光阻層上形成一第二光阻層；以及進(jìn)行一第二曝光工藝以及一第二顯影工藝，以定義該第二光阻層形成一第二線/間距圖案，其中該第一線/間距圖案與該第二線/間距圖案的方向并不相同，且該第一線/間距圖案與該第二線/間距圖案重疊后所共同暴露的一區(qū)域?yàn)橐痪匦伍_口圖案。
11.如權(quán)利要求10項(xiàng)所述的微影工藝，其特征是，該第一光阻層為一負(fù)光阻層，且該第二光阻層為一正光阻層。
12.如權(quán)利要求10項(xiàng)所述的微影工藝，其特征是，該第一線/間距圖案與該第二線/間距圖案垂直。
13.如權(quán)利要求10項(xiàng)所述的微影工藝，其特征是，該第一線/間距圖案為多個長度不一的溝渠圖案。
14.如權(quán)利要求10項(xiàng)所述的微影工藝，其特征是，該第二線/間距圖案為多條規(guī)則排列的線/間距圖案。
15.如權(quán)利要求10項(xiàng)所述的微影工藝，其特征是，該第一曝光工藝以及該第二曝光工藝分別為一偏軸式照射曝光工藝。
16.如權(quán)利要求10項(xiàng)所述的微影工藝，其特征是，該第一曝光工藝與該第二曝光工藝的曝光波長為248nm。
17.如權(quán)利要求10項(xiàng)所述的微影工藝，其特征是，該矩形開口圖案包括一方正的開口圖案。
18.如權(quán)利要求17項(xiàng)所述的微影工藝，其特征是，該方正的開口圖案的尺寸為0.12微米×0.12微米。
全文摘要
一種應(yīng)用于罩幕式只讀存儲器編碼布植的微影工藝，其首先提供一基底，且基底上已形成有數(shù)個呈陣列排列的存儲單元。接著，在基底上形成具有一第一線/間距圖案的一負(fù)光阻層。繼之，在負(fù)光阻層上形成具有一第二線/間距圖案的一正光阻層。其中，負(fù)光阻層的第一線/間距圖案與正光阻層第二線/間距圖案的方向并不相同，且第一線/間距圖案與該第二線/間距圖案重疊后所共同暴露的一區(qū)域即為罩幕式只讀存儲器的一預(yù)定編碼布植區(qū)。
文檔編號H01L21/02GK1467791SQ0214138
公開日2004年1月14日 申請日期2002年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月9日
發(fā)明者張慶裕 申請人:旺宏電子股份有限公司