專利名稱：形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模以及方法，特別是涉及一種可以形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模以及相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
掩模式只讀存儲器(mask read only memory；Mask ROM)為非揮發(fā)性存儲器的一種，在制造過程中，通過編碼掩模(coding mask)，將數(shù)據(jù)儲存在集成電路內(nèi)，因此數(shù)據(jù)一旦寫入后即無法更改，為低成本，高信賴度及大容量的存儲器，其被廣泛應(yīng)用于各類信息、通訊、消費性電子等電子產(chǎn)品。
圖1A為數(shù)據(jù)尚未寫入存儲器前的數(shù)組區(qū)的上視圖，圖1B為圖1A中延著AA線的切面圖，圖1C為圖1A中延著BB線的切面圖。數(shù)組區(qū)80中有平行的多個溝槽10，這些溝槽10又稱為掩埋漏帶(buried drain strip)。因為在溝槽10中，將會形成掩埋漏(burieddrain)。每一個溝槽10是由兩旁的一氧化硅層14以及一氮化硅層16當(dāng)作蝕刻阻擋層，蝕刻基底12而來。預(yù)編碼(pre-coding)工藝會在數(shù)組區(qū)80中形成多個預(yù)編碼溝槽18，以蝕刻一氮化硅層22而形成。預(yù)編碼溝槽18大致與溝槽10相垂直。每一個預(yù)編碼溝槽18與溝槽10交叉的區(qū)域是一個可程序化區(qū)(可寫入?yún)^(qū))，是數(shù)據(jù)可以儲存的地方。所以， 圖1A中就顯示了9個排成矩陣的可程序化區(qū)。
已知的對圖1A中的數(shù)組區(qū)80編碼的方式，是使用如同圖2的編碼掩模(coding mask)30，來定義數(shù)組區(qū)80所要接受離子注入的地方。圖2為二維掩模，具有溝槽/空間圖案，意味著由透光溝槽32所構(gòu)成的圖案。而兩個透光溝槽32之間為不透光的區(qū)域。
圖3A為使用圖2的編碼掩模轉(zhuǎn)移圖案至數(shù)組區(qū)上的光阻層的上視圖。圖3B為圖3A中延著AA線的切面圖。光阻層28上也形成與圖2類似的溝槽/空間圖案。對應(yīng)在編碼掩模30上不透光區(qū)域的光阻層28保留。對應(yīng)編碼掩模30上的透光溝槽22的光阻層28則曝光顯影去除而變?yōu)榘枷?。光阻?8上的溝槽/空間圖案，如同圖3A所示的，因為鄰近效應(yīng)(proximity effect)，會出現(xiàn)圓角效應(yīng)(cornerrounding)。光阻層28所沒有遮蓋住的可程序化區(qū)域，會受到后續(xù)的離子注入工藝的影響，而寫入數(shù)據(jù)。
圖3A的溝槽/空間圖案有以下的缺點1.非常難以縮小圖案半導(dǎo)體中芯片面積就意味著集成電路的成本。因此，所有的半導(dǎo)體制造廠都以制造面積更小的下一代產(chǎn)品為目標(biāo)。而眾所周知的，形成溝槽/空間圖案的光阻層的必要條件是必須保證能形成光阻層上的一個井，如同圖3A的左下角所示。要形成光阻層上的一個井的曝光顯影，當(dāng)該井的尺寸(dimension)越來越小時，將會越來越困難。
2.對于制作程序中的不對準(zhǔn)(mis-alignment)會相當(dāng)?shù)拿舾泻罄m(xù)的離子注入工藝會對溝槽10的兩側(cè)壁進行注入，如同圖3B所示。假設(shè)因為編碼掩模的不對準(zhǔn)，光阻層28上的溝槽/空間圖案沒有跟下方的數(shù)組區(qū)80對準(zhǔn)，譬如說，橫向的偏移一定距離。如圖3C所示，該圖顯示不對準(zhǔn)所造成的問題。因為上方光阻層28的阻擋，導(dǎo)致后續(xù)的離子注入工藝無法對于兩側(cè)壁的其中之一進行注入，使得數(shù)據(jù)寫入失敗。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的，在于提供一種比較能夠縮小圖案的非揮發(fā)性存儲器編碼的方法。
本發(fā)明的另一主要目的，在于減小非揮發(fā)性存儲器對于編碼掩模不對準(zhǔn)的敏感度。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的方法。首先提供數(shù)組區(qū)(array region)，而該數(shù)組區(qū)具有排成數(shù)組的多個可程序化區(qū)域。接著在該數(shù)組區(qū)上形成圖案化的遮蔽層，選擇性的遮蔽所述可程序化區(qū)域，該遮蔽層具有線/空間(line/space)圖案。最后，對該數(shù)組區(qū)中的未被該遮蔽層覆蓋處進行離子注入，以程序化該數(shù)組區(qū)。
本發(fā)明另外提供一種用于程序化的非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模。該非揮發(fā)性存儲器具有數(shù)組區(qū)，該數(shù)組區(qū)具有排成數(shù)組的多個可程序化區(qū)域。該掩模具有線/空間圖案，用以程序化該數(shù)組區(qū)。
在掩模上，線/空間圖案意味著該圖案是由不透光的線條所構(gòu)成的圖案。對于該遮蔽層而言，線/空間圖案意味著由凸起來的線條所構(gòu)成的圖案。
本發(fā)明的優(yōu)點在于線/空間(line/space)圖案在半導(dǎo)體工藝上會比較容易縮小尺寸，因此比較容易制造出下一代的非揮發(fā)性存儲器。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是非揮發(fā)性存儲器的編碼將比較不受不對準(zhǔn)的影響，改善非揮發(fā)性存儲器的工藝的優(yōu)良率。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，特舉一較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下


圖1A為數(shù)據(jù)尚未寫入存儲器前的數(shù)組區(qū)的上視圖；圖1B為圖1A中延著AA線的切面圖；圖1C為圖1A中延著BB線的切面圖；圖2為已知的編碼掩模；圖3A為使用圖2的編碼掩模轉(zhuǎn)移圖案至數(shù)組區(qū)上的光阻層的上視圖；圖3B為圖3A中延著AA線的切面圖；圖3C顯示已知技術(shù)中不對準(zhǔn)所造成的問題；圖4為依據(jù)本發(fā)明的編碼掩模；圖5A為使用圖4的編碼掩模50轉(zhuǎn)移圖案至數(shù)組區(qū)上的光阻層的上視圖；圖5B為圖5A中延著AA線的切面圖；圖5C顯示圖4的掩模在微影工藝時不對準(zhǔn)所形成的切面圖。
具體實施例方式
如圖4所示，該圖為依據(jù)本發(fā)明的二維(binary)掩模，也是編碼掩模(coding mask)50。該編碼掩模50用來程序化圖1A中的數(shù)組區(qū)80。如同已知技術(shù)所述的，數(shù)組區(qū)80中有平行的多個溝槽10，或稱為掩埋漏帶(buried drain strip)。每一個溝槽10是由兩旁的一氧化硅層14以及一氮化硅層16當(dāng)作蝕刻阻擋層，蝕刻基底12而來。預(yù)編碼溝槽18大致與溝槽10相垂直。每一個預(yù)編碼溝槽18與溝槽10交叉的區(qū)域是一個可程序化區(qū)域(可寫入?yún)^(qū))，是數(shù)據(jù)可以儲存的地方。多個可程序化區(qū)域在數(shù)組區(qū)80中，以數(shù)組方式排列。
本發(fā)明的編碼掩模50的最主要特征在于具有線/空間圖案。對于掩模而言，線/空間圖案意味著該圖案是由不透光的線條52所構(gòu)成的圖案。而兩兩線條52之間的區(qū)域則是透光區(qū)，如同圖4所示。
圖5A為使用圖4的編碼掩模50轉(zhuǎn)移圖案至數(shù)組區(qū)上的光阻層的上視圖。圖5B為圖5A中延著AA線的切面圖。光阻層28作為遮蔽層，阻擋后續(xù)的離子注入。光阻層28上也形成與圖4類似的線/空間圖案。對應(yīng)編碼掩模30上的透光區(qū)的光阻層28因為曝光顯影去除；對應(yīng)在編碼掩模30上的不透光線條52的光阻層28則保留而形成凸出線條。因此，對于光阻層28而言，線/空間圖案意味著由凸起來的線條所構(gòu)成的圖案，如圖5A所示。因為鄰近效應(yīng)(proximityeffect)，光阻層28會出現(xiàn)圓角效應(yīng)(corner rounding)。光阻層28所沒有遮蓋住的可程序化區(qū)域，會受到后續(xù)的離子注入工藝的影響，而寫入數(shù)據(jù)，如圖5B所示。
通過編碼掩模50上的不透光線條52所形成的光阻線條大致與溝槽10相平行。光阻線條可以設(shè)計的與溝槽10齊平。也就是說，在對準(zhǔn)的條件下，光阻線條就正好落在溝槽10之上。
本發(fā)明的編碼掩模并不限定于二維(binary)掩模，也可以是相移(phase shift)掩?；蚴菬o鉻(chromeless)掩模。重要的是，本發(fā)明的掩模必須要在數(shù)組區(qū)中形成線/空間圖案。
比較圖5A與圖3A后可以發(fā)現(xiàn)，已知技術(shù)的光阻層的溝槽/空間圖案主要是曝露需要被程序化的可程序化區(qū)域，而遮掩其它區(qū)域；本發(fā)明的光阻層的線/空間圖案主要是遮掩不需要被程序化的可程序化區(qū)域，而曝露其它區(qū)域。換言之，如果將數(shù)組區(qū)80中可程序化區(qū)域之外的區(qū)域定義為非敏感區(qū)時，已知技術(shù)是遮掩大部分的非敏感區(qū)，而本發(fā)明是曝露大部分的非敏感區(qū)。
這樣的線/空間圖案有以下的優(yōu)點1.易于縮小圖案眾所周知的，形成線/空間圖案的光阻層的必要條件是必須保證能形成光阻層上的一個小點的島狀物(dot-island)，如同圖5A的中左方所示。而要形成光阻層上的一個小點的島狀物的曝光顯影，與相對于形成光阻層上的一個井比較，將會比較容易。所以本發(fā)明的方法能有效的運用于下一代的集成電路產(chǎn)品。
2.對于不對準(zhǔn)(mis-alignment)會比較不敏感后續(xù)的離子注入工藝會對溝槽10的兩側(cè)壁進行注入，如圖5B所示。假設(shè)因為編碼掩模的不對準(zhǔn)，光阻層上的溝槽/空間圖案沒有跟下方的數(shù)組區(qū)80對準(zhǔn)，譬如說，橫向偏移一定距離。如圖5 C所示，該圖顯示圖4的掩模在微影工藝時不對準(zhǔn)所形成的切面圖。即使有不對準(zhǔn)的情形發(fā)生，因為光阻線條距離夠遠(yuǎn)，所以溝槽10的兩側(cè)壁都會受到離子注入。至于圖5C中兩邊的不應(yīng)該被離子注入的溝槽10，會因為不對準(zhǔn)而沒有完全被光阻層28覆蓋。如此的情形并不會使數(shù)據(jù)誤寫入溝槽10中。因為編碼離子注入是一個大角度的注入工藝，深高比(depth-to-height ratio)過高的溝槽底部側(cè)壁將不會受到大角度的注入工藝影響。也就是說，本發(fā)明的方法及掩模減小了不對準(zhǔn)的影響，從而準(zhǔn)確的將數(shù)據(jù)寫入數(shù)組區(qū)80中。
綜上所述，雖然本發(fā)明以前述的較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求書界定的范圍為準(zhǔn)，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的些許變動，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的方法，其特征在于，包括提供一數(shù)組區(qū)，其具有排成數(shù)組的多個可程序化區(qū)域；在該數(shù)組區(qū)上形成圖案化的遮蔽層，選擇性的遮蔽所述可程序化區(qū)域，該遮蔽層具有線/空間圖案；以及對該數(shù)組區(qū)中未被該遮蔽層覆蓋處進行離子注入，以程序化該數(shù)組區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的方法，其特征在于，該數(shù)組區(qū)包括多條第一溝槽，以及多條預(yù)編碼溝槽，所述第一溝槽與所述預(yù)編碼溝槽相垂直，每一個可程序化區(qū)域為所述第一溝槽其中之一與所述預(yù)編碼溝槽其中之一所形成的交叉區(qū)域所構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的方法，其特征在于，該線/空間圖案中的多條線大致與所述第一溝槽相平行。
4.如權(quán)利要求2所述的形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的方法，其特征在于，該線/空間圖案中的多條線大致位于所述第一溝槽上。
5.如權(quán)利要求2所述的形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的方法，其特征在于，該線/空間圖案中的多條線與所述第一溝槽齊平。
6.如權(quán)利要求2所述的形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的方法，其特征在于，所述第一溝槽之間的該數(shù)組區(qū)堆疊有氧化硅層以及氮化硅層。
7.如權(quán)利要求2所述的形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的方法，其特征在于，所述預(yù)編碼溝槽之間的該數(shù)組區(qū)具有氧化硅層。
8.一種用于程序化的形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模，其特征在于，該非揮發(fā)性存儲器具有數(shù)組區(qū)，該數(shù)組區(qū)具有排成數(shù)組的多個可程序化區(qū)域，該掩模具有線/空間圖案，用以程序化該數(shù)組區(qū)。
9.如權(quán)利要求8所述的非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模，其特征在于，該數(shù)組區(qū)包括多條第一溝槽，以及多條預(yù)編碼溝槽，所述第一溝槽與所述預(yù)編碼溝槽相垂直，每一個可程序化區(qū)域為所述第一溝槽其中之一與所述預(yù)編碼溝槽其中之一所形成的交叉區(qū)域所構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求9所述的非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模，其特征在于，該線/空間圖案在程序化該數(shù)組區(qū)前被轉(zhuǎn)移至該數(shù)組區(qū)的遮蔽層。
11.如權(quán)利要求10所述的非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模，其特征在于，該遮蔽層中的多條線大致與所述第一溝槽相平行。
12.如權(quán)利要求10所述的非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模，其特征在于，該遮蔽層中的多條線大致位于所述第一溝槽上。
13.如權(quán)利要求10所述的非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模，其特征在于，該遮蔽層中的多條線與所述第一溝槽齊平。
14.如權(quán)利要求10所述的非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模，其特征在于，所述第一溝槽之間的該數(shù)組區(qū)堆疊有一氧化硅層以及一氮化硅層。
15.如權(quán)利要求8所述的非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模，其特征在于，該掩模為相移掩模、二維掩模以及無鉻掩模其中之一。
全文摘要
本發(fā)明提供形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的掩模及方法。本發(fā)明的該非揮發(fā)性存儲器具有數(shù)組區(qū)，該數(shù)組區(qū)具有排成數(shù)組的多個可程序化區(qū)域，該掩模具有線/空間圖案，用以程序化該數(shù)組區(qū)。本發(fā)明的形成高密度非揮發(fā)性存儲器編碼的方法包括提供一數(shù)組區(qū)，其具有排成數(shù)組的多個可程序化區(qū)域；在該數(shù)組區(qū)上形成圖案化的遮蔽層，選擇性的遮蔽所述可程序化區(qū)域，該遮蔽層具有線/空間圖案；以及對該數(shù)組區(qū)中未被該遮蔽層覆蓋處進行離子注入，以程序化該數(shù)組區(qū)。
文檔編號H01L21/70GK1599055SQ0315856
公開日2005年3月23日 申請日期2003年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者張慶裕, 楊大弘 申請人:旺宏電子股份有限公司