TWI330402B

TWI330402B -

Info

Publication number: TWI330402B
Application number: TW93119952A
Authority: TW
Inventors: Ta Hung Yang; Ching Yu Chang
Original assignee: Macronix Int Co Ltd
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2010-09-11
Also published as: CN100395844C; TW200503249A; CN1619703A

Description

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九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明是有關於一種非揮發性記憶元件，且特別是有關於種編碼程式化（Code Programming)唯讀記憶體（Read_〇nly Mem〇ry ’ R0M)半導體元件之方法。【先前技術】 "非揮發性半導體記憶元件之設計係用以當電源消失或自半導體記憶7〇件移除時，元件内部資料仍能安全地保存而不被消除。ROM係為一種廣泛使用於作為儲存預設程式之具微器數位電子裝置中之非揮發性記憶元件。，般ROM元件中没置有記憶胞（ce 11)陣列用以儲存資料，而每一個記憶胞包括一個電晶體。這些電晶體—般為金氧半場效電晶體（Metal 〇xide Semic〇nduct〇r Field Effea h二Slstor，M0SFET)，且設置於記憶元件之位元線與字元線之父接處。這些記憶胞電晶體所記錄之資料位元值或編碼係依物理或電氣特性暫存於各個記憶胞之中。一般來說，由於_ 之非揮發特性’使得儲存於記憶元件之資料僅能被讀取。 _將所明之「唯讀資料」固定於R〇M係於最初製造或組裝記 -元=之編碼程式化製程中進行。編碼程式化麵傳統上需要將唯讀資料離子植人記憶體中選定記憶胞之電晶體通道區。由於/、需將離子植入選定之記憶胞電晶體通道區，在離子 ^擊^驟中必須對記憶元件之其它區域加以覆蓋及保護。因 ' 技藝更設計編碼光罩（c〇de Photomask)使得離子僅植 ^於=導體之選定區域巾。於編碼程式化製程巾㈣編碼光罩可使仵1^些圯憶元件特徵化成為光罩式r⑽。就編碼光罩而言’這些便利於編碼程式化光罩式ROM之工 1330402 =根據絲影原理來操作。光微影係為—種可將圖案以縮小如了轉移至基板上之方法。光微影製程可運用於例 =:置侧之微電子機械系統、光學及半導體域等傳統之料光微影製程係湘_般為旋轉器咖耐）之積-層光敏感性之光阻於例如是半導體晶圓之基板 ::用紫外線或其它輻射方式曝光以進行圖案化。於曝光 ;光;==晶圓放置於光罩底下，而光罩可防止謝一 °°域° _敎預設區域職受某軸度之聚合乍用（P〇lymerizatlon)或解聚作用（Dep〇lymerizati〇小且这受韓射曝光之特性及程度之函數。將晶圓放入對被解學洗_清洗—段時間，可溶解曝光後相幸％=光阻層部份。晶圓上之光阻層於接受來自光軍之圖案後般稱作圖案化光阻層。多個m光曰阻層可以形成於裸空之晶圓面上或形成於具有 "積層之阳圓上，但是這些沉積層需具有— 避免焦距變異（F0CUS Variances)深^光般用途包括可選擇性地摻雜晶圓圖案化先阻之一護區域被粒子植入，並可選歹—域而避免其它受保層。當用作粒子植人屏二：=，刻之沉積護區域接受掺雜物，層可以避免所欲保昱。冬用作飾_ 電氣特性可隨部位不同而有差層時，圖案化光阻層可以函數分佈式決定 =_製程影響之部份，以保護圖案化先祖底下之材質遭受在某些製程步驟中，伸用且古π门。y 吏用〃、有不同且獨立圖案之兩連續堆 1330402 疊之光阻層效果會更好。根據這樣的結構，基板上某些區域。以同時被兩層光阻層所覆蓋’而其它區域則僅被其中一層光：層所覆盍或者不被覆蓋。然而，當使用雙光阻層，在對第一阻層曝光時，第一光阻層會傾向於被柔軟化（解聚）。第—“ 層可能產生的其它問題還包括處理第二光阻層之額外烘烤: 驟將造成第-光阻層皺頓、喪失維度之完整性、以及基板進= 第二次顯影時將溶解掉第一光阻層之部份區域。這些ς點將^ 致更大之製程視窗，並降低光阻之解析度。為了解決上述之問題，習知之光微影程序係使用氧化層結合-層或多層光阻層。例如：氧化層設置於第二光阻層下方以代替第-光阻層。氧化層之設計可根據線路製造目的二達欲姓刻及粒子植入之效果，而避免上述之問題。然而，使化層替代第—光阻層圖案也會產生製造過程之缺點。例如.· 要更多的步驟來圖案化氧化層，因而增加製程時間、額外之= ^肖耗、並提高製造成本。不必要之粒子也會在氧化過程以及氧化層圖案化過程中摻雜進來。另外，氧化預編碼掩模製程 η.Χ1 ' 心咖6 MaSking Process)會導致線寬（Critical imension)偏差並造成姓刻不均勻之相關問題。於氧化層中形 2編碼圖案之不準確線寬控制將影響實際碼（Rea卜code)粒 …h解式RGM之製造及編碼—般講求儘可能快速及間早地編碼程式化記憶元件，並達到最小之資源消耗及最低之不必要粒子摻入及線寬偏差危險度。 θ 卜傳、.先之光微影製程通常會產生對光阻層過度曝光或疋+不足問題。當光罩表面圖案密度不均勻時更容易產生上述之問題。光罩上具有較密集圖案之區域（例如：透過較多光 1330402

線之區域）易於過度曝光，而光罩上具有相對較稀疏圖案之區域（例如：透過較少光線之區域）則易於產生光阻曝光不足之問題。改進光阻層曝光不足之方法一般係加強過度曝光之條件，反之亦然。例如：傳統之光微影製程中，所需之光罩圖案（例如：具有允許光線透過以於光阻材料中產生對應所需圖案之透光孔圖案之光阻光罩）可用以對光阻材料之特定區域曝光，其中光罩圖案透光孔密度會隨半導體元件改變。由於其密度之差異，某些光罩透光孔，例如是較密透光孔區域，其底下之光阻區域會過度曝光’而某些光罩透光孔，例如是較疏透光孔區域’其底下之光阻區域則會曝光不肖。這些曝光量差異於例如是離子植人製程切會產生問題。例如：某些區域會接受過量之離子，而其它區域則接受到不夠數量之離子。因λ，這些差 =將導致不完善之離子植入效果，並使得記憶胞無法如預期正吊操作。為了改善光阻暖本尤q 7 曝7^足域之問題，傳統之許多方法係引進了讀析度圖案（Sub—⑽lutiQn恤咖）。參而，花費甚高，且經常無法達到粒子植入所需之曝光均勻度目的。程時門及所要對習知製造光罩式_之方法改進以減少製靠之==:因而能降低花費成本。並且有需要提供可可能性。^法以降低預編碼步驟中不必要粒子摻入的植入面積為0 15田^件尺寸接近光微影之解析極限，例如編碼面積為0. 15 um2時，習知技蓺需要轰娣及實際碼線寬控制以維持成本效:準可靠之输踩和-V儿丄 1丁双月b 更有必要提供光強度，並^氏不^ ’以更佳地控制透過光罩達到光阻層之 / 不光孔圖案可能產生之失真情況。 -LJJU4U2 請參考圖式部份，坌如是光阻層等一層或多屏梢圖至第4圖繪示使用氧化層結合例入阻抗層可以包財機阻抗層之習知光微影製程圖。植例如是利用化學氣相=:，·例如是光阻，及/或無機薄膜，形成之 PETEOS，或是利用教pCal VaP〇r DeP〇Sitl〇n，_ 面圖緣示-種設置於含切戈夕程曰形成之™S。第1圖之剖堆叠。薄膜堆疊包括作基们0上之多層薄膜及位於氮氧化二之氮氧化麵層12、以梦層14上面旋轉式塗：:(::)層14。在二氧化向性乾_二氧化= = =: 14上$成具有較密透光孔之圖案。利 :層 '並留下圖案化之二氧一在基板=第= 不U第4目’接著在圖案化二氧切層14 '塗附第二光阻層18。再利用傳統之圖案化製程對第-光： 18進行圖幸化。蛀牮$ ^ 衣狂町弟一先阻層及圖二再透過分佈於圖案化第二光阻層18以案化一乳化石夕層14之透光孔對晶圓進行粒子植入。然而 :碼式·使用二氧化"層14定義預具污的製程步驟。另外’這樣的應用既不經濟、【發明内容】有鑑於此’本發明的目的就是在提供—種快速控制並且構造簡單之非揮發性記憶體編碼結構及立明，露—種編碼程式化光罩 < 歷之方法。負光阻片設置^ 之字元線上，並加以圖案化以直接在負光阻片上形成_預編 1330402 碼圖案。接著，固化負光阻片並直接在負光阻片上形成第二層光阻層。第二層先阻層經圖案化形成R0M實際碼透光孔，以^ 後續之編碼程式化粒子植入步驟。根據本發可使用正光阻片替代負光阻片。 μ目的’也另外，本發明致力於使得於ROM元件中植入阻抗材料上形成透光孔之失真情況降至最低。於麵元件上形成編瑪圖案之 C# 方法包括使用具正常解析度圖案之光罩（例如：不使用次解析度圖案）以利於統一光阻層透光孔間距差異程度。相對於習知方法中-種特殊之記憶體編碼僅形成一種所需之孔隙圖案，本發明中孔隙圖案形成於包括所需透光孔圖案以及不必要之透 2孔圖案之第-離子植人阻抗材料。換句話說，實際上，所有 ^編碼透光孔皆於第—光阻層中曝光。所需之實際碼圖案則精選擇性地在第二光阻層形成透光孔形成。因此，可利用第罩控制離子植入阻抗材料之透光孔設置，以於R0 件上形成所需之編碼程式。

根據本發明的目的’提出—種編碼程式化麵元件之方且位=元件具有位元線（Blt Une)以及字元線（WQrd , 置於線下方並與字71線交接’且R0M元件具有設一、70、’·及子兀線之間之閘極氧化層。本方法簡述如下：於及閑極氧化層上形成可以是負光阻之第一光阻層。圖 i。接著=層’並於所有待編碼記憶胞上形成預編碼透光 -光阻層上开入或電聚方式固化第一光阻層。再於第碼為邏輯值圖案化第二光阻層，以於待編光孔以及形成實際碼透光孔。再透過預編碼透、示碼透光孔對每個待編碼記憶胞植入粒子。在其它實施例中，第一光阻層可以是正光阻。根據本發明之目的，提出_種製造半導體元件之方法，簡 ^下於基板上〉几積抗反射層（Anti-ref lective Coating， ;於ARC上形《光阻層，纟巾胤係夾於基板與光阻層之且光阻層與ARC之間沒有圖案化沉積層掩蔽半導體元件之 2植人’於光阻層上形成圖案；以及利用粒子植人或電渡方式處理光阻層。 ★上所述，光阻層包括第_光阻層，且形成之圖案包括預馬圖案’而基板則包括多晶♦字元線。本方法更包括將半導 1件存放於儲存位置；由儲存位置取回半導體元件；於第一光阻層上形成第二光阻層；選擇性地曝光第二光阻層以定義實際馬圖案，以及透過實際碼圖案之透光孔將粒子植入基板。植入物：以：能量為一萬至五萬電子伏特，劑量為1E15至5E15 之鼠氣或氮氣植入物。第一光阻層包括對應預編碼圖案之透光孔i t第二光阻層包括對應實際碼圖案之透光孔。預編碼透光里大於實際碼透光孔，且多個實際石馬透光孔與對應之多個一、扁』I透光孔並排。植入物通過並排之實際碼透光孔，進入選己隱胞電朗體通道中，使得那些選^之記憶胞電晶體具有對應邏輯值〇之電氣特性。根據本發明之另一目的，取回半導體元件之步驟可以於收 =顧客購買半導體元件之訂單後進行。本方法更包括利用電浆火化製程’例如是氧氣電漿灰化，去除第一及第二光阻層。體美Γ 發Γ之再—目的’丽元件中間製程結構包括半導土板’才日向第-方向之多條平行植入位元線；位於半導體美板上之閘極氧化層；形成於閘極氧化層上指向第二方向之多^ 1330402 二ί位於字元線及閘極氧化層上圖案化光阻層。圖案 I、有位於相鄰位元線間之丽預編碼透光孔，並利用或是電褒方式加以處理。於字元線上沉積圖案化光阻 s係使侍圖案化光阻層與字元線之間沒有圖案化沉 ,之編碼植入物。圖案化光阻層可以是負光阻材料^其它 5施例中’圖案化光阻層也可以是正光阻材料。

m 發明的目的’圖案化光阻層可以是第一光阻層，中化ί :形成於第一光阻層上之第二光阻層。圖案板之成職實際碼透光孔。將粒子植入半導體基及實其中粒子植入位置係對應至包括預編碼透光孔以元線㈣透光孔。ARG形狀第—光阻層以及字鹿之字-曰绩i植入之粒子可以由實際碼透光孔植入，並透過對間半導體基板之通道區。字元線材質，而第一光阻層可以利用粒子植入方式處理。基美板p型本底雜質（Background Impurlty)之半導體 :::以線可以Η型摻雜形式，且植入基板相鄰之離子可以是Ρ型摻雜。根據本發明之另一目的，半導體_結構包括至少一條字 =，=形成於字元線上之光阻層。光阻層包括_預編碼 =’並利用粒子植入方式或是電漿固化劑處理光阻層。光阻 1'子讀之間沒有圖案化沉積層掩蔽麵之編碼植入物。之第二圖案。第-光阻層包括具有第—透光孔之第 =本發明之再—目的’半導體元件結構包括基板、沉積光=之Γ、位於ARC上之第一光阻層、以及沉積於第-2 士：弟：光阻層，其中第二光阻層包括具有第二透光孔圖案，並 12 1330402 使用粒子植入或電聚方式加以處理，且胤係夾於基板以及第一光阻層之間。沉積於贏上之第—光阻層使得光阻層與胤之間沒有圓案化沉積層掩蔽半導體元件之編碼植入。為讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易僅，下文特舉-較佳實施例，並配合所附圏式，作詳細說明如下：【實施方式】有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種快速乾淨、易控制並且構造簡單之非揮發性記憶體編碼結構及其方法。本發明揭露一種編碼程式化光罩式R0M之方法。請參照第5〜i〇d 圏。第5圖繪不具有多條互相垂直位元線及字元線之光罩r⑽ 陣列示意上視圏。第6圓繪示沿第5圓之剖面線6_6形成之光罩式ROM陣列剖面圊。第7圓繪示根據本發明第6圓結構中固化光阻層之剖面圓。第8圓繪示直接沉積於固化第一光阻層之第二光阻層剖面圓。第9圖繪示第8圓中包括固化第一光阻層及第二光阻層區域之放大圖β第10A圓繪示於第一植入阻抗層上形成預編碼圖案之ROM元件結構圊。第10Β囷繪示第1〇Α囷中ROM元件形成第二植入阻抗層之結構圖。第1〇(：圓繪示第1〇β 圓中ROM元件於第二植入阻抗層上形成實際編碼圊案之結構圓。第10D圖飨示第l〇c圖中β〇Μ元件具有對應待植入實際編碼®案之透光孔結構圊》負光阻片設置於r〇m之字元線21上，並加以囷案化以直接在負光阻片上形成R〇M預編碼圊案54。接著’固化負光阻片並直接在負光阻片上形成第二光阻層31。第二光阻層31經圓案化形成ROM實際碼透光孔58，以利後續之編碼程式化粒子植入步驟。根據本發明之另一目的，也可使用 13 1330402 正光阻片替代負光阻片。另外，本發明致力於使得於ROM元件中植入阻抗材料上形成透光孔之失真情況降至最低。於ROM元件上形成編碼圖案之方法包括使用具正常解析度圓案之光罩（例如：不使用次解析度圖案）以利於統一光阻層透光孔間距差異程度。相對於習知方法中一種特殊之記憶體編碼僅形成一種所需之孔隙圖案，本發明中孔隙圓案形成於包括所需透光孔圊案以及不必要之透光孔圖案之第一離子植入阻抗材料。換句話說，實際上，所有第一編碼透光孔52皆於第一光阻層28中曝光。所需之實際編碼囷案60則藉由選擇性地在第二光阻層31形成透光孔58形成。因此，可利用第二光阻光罩控制離子植入阻抗材料之透光孔設置’以於ROM元件上形成所需之編碼程式。根據本發明的目的，提出一種編碼程式化ROM元件之方法。如第5〜9圖所示，先提供待編碼之一半製品R〇M元件。 R〇M 70件具有位元線1KBit Line)以及字元線21(WordUne)，且位元線11位於字元線21下方並與字元線2i交接，且R〇M 元件具有設置於位元線U及字元線21之間之閘極氧化層本方法簡述如下：於R〇M元件上塗佈一第一光阻層28。即於字兀•線21以及閘極氧化層上形成可以是負光阻之第一光阻層 28。於該第一光阻層28中形成複數個預編碼透光孔，使得粒子得以植入ROM元件，並形成一圓案化第一光阻層28。即，圖案化第光阻層28，並於所有待編碼記憶胞is上形成預編碼透光孔52,如第10A圖所示。接著，利用粒子植入或電漿方式固化第—光阻層32。再於固化第一光阻層32上形成第二光阻層31，如第1 圖所示。並圓案化第二光阻層31，以於待 1330402 編碼為邏輯值〇之記憶胞15上形成實際碼透光孔58，如第i〇c 圊所示。該些實際編碼透光孔58係位於該ROM元件之—編碼内容所預設之位置，且該些實際編碼透光孔58之數目少於該些預編碼透光孔52之數目。再透過預編碼透光孔52以及實際碼透光孔58對每個待編碼記憶胞15植入粒子，如第1〇D圓所示。在其它實施例中，第一光阻層28可以是正光阻。該方法更包括於形成該第二光阻層31之前，係利用紫外線曝光、粒子植入、荷電粒子束及電漿等方法其中之一來處理該第一光阻層28 ’以固化該第一光阻層32。根據本發明之目的，提出一種製造半導體元件之方法，簡述如下：如第6〜9圓所示，於基板上沉積抗反射層 (Anti-reflective Coating，ARC)17 ;於 ARC 17 上形成光阻層，其中ARC 17係夾於基板與光阻層之間，且光阻層與ARC17 之間沒有圊案化沉積層掩蔽半導體元件之編碼植入；於光阻層上形成圓案；以及利用粒子植入或電漿方式處理光阻層。如上所述，光阻層包括第一光阻層32,且形成之圓案包括預編碼囷案54,如第10A囷所示。而基板則包括多晶矽字元線21。本方法更包括將半導體元件存放於儲存位置；由儲存位置取回半導體元件；於第一光阻層32上形成第二光阻層31 ; 選擇性地曝光第二光阻層31以定義實際碼圓案6〇，第1〇c圖所示；以及透過實際碼圓案60之透光孔58將粒子植入基板。植入物可以是能量為一萬至五萬電子伏特，劑量為1£；15至5E15 之氬氣或氮氣植入物。第一光阻層32包括對應預編碼囷案54 之透光孔52’且第二光阻層31包括對應實際碼圏案6〇之透光孔58。預編碼透光孔52數量大於實際碼透光孔58,且多個實 15 1330402 際碼透光孔58與對應之多個預編碼透光扎52並排。植入物通過並排之實際碼透光孔58,進入選定之記憶胞15電晶體通道中’使得那些選定之記憶胞15電晶體具有對應邏輯值〇之電氣特性。該些預編碼透光孔52之圖案面積大於該些實際編碼透光孔58包含之面積。該些實際編碼透光孔58形成之圖案並未曝露全部該些預編碼透光孔52。該些實際編碼透光孔58包括一第一圖案58a以及一第二圖案58b，且該第一圊案58a之面積大於該第二圖案58b之面積。該第一圖案58a包括複數個預編碼透光孔52。該第二圖案58b包括單一預編碼透光孔52。該第一光阻層32包括一有機聚合物或一無機薄膜。該第一光阻層以及該第二光阻層係為相同或不同之材料。該些預編碼透光孔52之圖案可包括複數個不連續透光孔。該些預編碼透光孔 52之圖案亦可包括相連接之透光孔。該些預編碼透光孔52更可包括不連續透光孔以及相連接透光孔之組合。該些不連續透光孔定義具有單一間距之孔隙或定義具有多個間距之孔隙。該第一光阻層32包括一光敏感材料。該些預編碼透光孔 52係可由該第一光阻層32經單一光罩曝光而形成。該些預編碼透光孔52更可由第一光阻層32經由雙光罩曝光而形成。該些預編碼透光孔52係利用複數個光罩進行複數次曝光而形成。其中該雙光罩曝光包括曝光該第一光阻層32以產生兩個曝光圓案之兩個步驟，以及同時顯影該些曝光圓案以圓案化該第一光阻層32之一步驟。此外，該雙光罩曝光包括（a)進行一曝光及顯影程序，以於該第一光阻層32中產生一第一圊案；以及（b)進行另一曝光及顯影程序，以於該第一光阻層32中產 1330402 生一第二圖案。請參照第11A〜lie圓。第11Λ圓繪示具有多個指向垂直方向條狀透光孔之R0M元件第一光罩圖案結構圊第 11B圊繪示具有多個指向水平方向條狀透光孔之R〇M元件第一光罩圓案結構圊。第11C圖繪示由第11A圖及第11B圖之條狀透光孔形成之透光孔陣列結構圖。該些曝光步驟其中之一包括利用具有複數個垂直條狀透光孔7〇之一第一光罩曝光，以及具有複數個水平條狀透光孔72之一第二光罩曝光，以於該元件上形成一影像。根據本發明之另一目的，取回半導體元件之步驟可以於收到顧客購買半導趙元件之訂單後進行。本方法更包括利用電衆灰化製程，例如是氧氣電漿灰化，去除第一光阻層32及第二光阻層31。一如第5〜9圖所示根據本發明之再—s的，KUM元件間裳程結構包括半導艘基板；指向第—方向之多條平行植入] 元線11 ’位於半導想基板上之閘極氧化層；形成於閉極敦化」上指向第二方向之多條字元線21;以及位於字元線21及閉才氧化層上圖案化光阻層。囷案化光阻層具有位於相鄰位元幻 =之_預編碼透光孔，並湘粒子植人或是電衆方式加以@ 二於字錢21上沉積®案化光阻層係使得圖案化光阻層岁之間沒有圖案化沉積層掩蔽臟之編碼植入物。届層也可以是正光阻材料。實施例中，圓案化❹ 根據本發明的目的，圊案化光阻層可中間製程結構可以包括a A阻層32 3卜圏案介：：層32上之第二光阻層圏案化第二光阻層31以形成_實際碼透光孔Μ，如第 17 1330402 10C圖所示。將粒子植入半導體基板之通道區，其中粒子植入位置係對應至包括預編碼透光孔52以及實際碼透光孔58之並列透光孔。ARC 17形成於第一光阻層32以及字元線21之間，且植入之粒子可以由實際碼透光孔58植入，並透過對應之字元線21植入相鄰位元線n之間半導體基板之通道區。字元線 21係多晶矽材質，而第一光阻層32可以利用粒子植入方式處理。基板可以是具有P型本底雜質（Backgr〇und Injpurity)之半導體基板》位元線11可以是N型摻雜形式，且植入基板相鄰位元線11之離子可以是p型摻雜。根據本發明之另一目的，半導體R0M結構包括至少一條字疋線21，以及形成於字元線21上之光阻層32。光阻層32包括ROM預編碼圖案54’並利用粒子植入方理光阻層32。光阻層32與字元線21之間沒有圊案化沉積= 蔽ROM之編碼植入物。如第5〜10D圖所示。根據本發明之再一目的，半導體元件結構包括基板、沉積於基板上之ARC 17、位於ARC 17上之第一光阻層32、以及沉積於第一光阻層32上之第二光阻層 31，其中第二光阻層31包括具有第二透光孔58之第二圓案 6〇。第一光阻層32包括具有第一透光孔52之第一圖案6〇，並使用粒子植入或電漿方式加以處理，且ARC 17係夾於基板以及第一光阻層32之間。沉積於ARC 17上之第一光阻層32使得光阻層與ARC 17之間沒有圖案化沉積層掩蔽半導體元件之編碼植入。綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 1330402 因此本發明之保護精神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準 1330402 【圖式簡單說明】第1圖緣示對應習知製程方法之多層薄膜堆疊剖面圖；第2圖繪示第1圖之習知結構中蝕刻氧化層之剖面圖；第3圖繪示第2圖之習知結構中去除光阻層之剖面圖；第4圖繪示第3圓之習知結構中加入另一層光阻層之剖面 IS] · 圓，第5圖繪示具有多條互相垂直位元線及字元線之光罩ROM 陣列示意上視圖；第6圖繪示沿第5圖之剖面線6-6形成之光罩式ROM陣列刮面圖；第7圖繪示根據本發明第6圖結構中固化光阻層之剖面 iyi · 圃，第8圖繪示直接沉積於固化第一光阻層之第二光阻層剖面圓；第9圖繪示第8圓中包括固化第一光阻層及第二光阻層區域之放大圖；第10A圓繪示於第一植入阻抗層上形成預編碼圖案之r〇m 元件結構圖；第10B圖繪示第10A圖中ROM元件形成第二植入阻抗層之結構圓；第10C圊繪示第10B圓中r0M元件於第二植入阻抗層上形成實際編碼圖案之結構圖；第1〇D圓繪示第10C圓中ROM元件具有對應待植入實際編碼圖案之透光孔結構圖；第11A圖翁示具有多個指向垂直方向條狀透光孔之R〇M元 20 1330402 件第一光罩圖案結構圆；第11B圓續示具有多個指向水平方向條狀透光孔之r〇m元件第一光罩圖案結構囷；以及第11C圊繪示由第ha圓及第11B圓之條狀透光孔形成之透光孔陣列結構囫。囫式標號說明 10 :基板 11 :位元線 12 :氮氧化矽層 14 :二氧化矽層 15 :記憶胞 16、28:第一光阻層 17 ： ARC 18、31 :第二光阻層 21 :字元線 32 :固化第一光阻層 35、37、39 :區域 50 :第一植入阻抗層 52、58 :透光孔 54 :預編碼圓案 56 :第二植入阻抗層 58a :第一圓案 58b :第二圖案 6〇 :實際碼圊案 62 :第一區域 64 :第二區域 72 :水平條狀透光孔 70 :垂直條狀透光孔 21

Claims

1330402 六、申請專利範圍 1· 一種編碼程式化唯讀記憶體（Read-only Memory，ROM) 元件之方法’該ROM元件包括位於一基板中指向一第一方向之複數條位元線、位於該基板上之一閘極氧化層、以及以一第二方向形成於閘極氧化層上之複數條字元線，該方法包括：於該些字元線及該閘極氧化層上，形成一第一光阻層；選擇性地曝光該第一光阻層，以形成複數個第一編碼透光孔’各該些第一編碼透光孔位於一閘極區中一字元線上，以及相鄰兩位元線與該字元線交接處之間，其中該些第一編碼透光孔形成之圖案係大體上曝露所有該元件中預定選取之待編碼閘極區；於該第一光阻層上，形成一第二光阻層；選擇性地曝光該第二光阻層，以形成複數個第二編碼透光孔，其中各該些第二編碼透光孔係根據該R〇M元件之一編碼内容決定其預設之位置；以及透過該第二編碼透光孔植入粒子。 2. 如申請專利範圍第i項所述之方法，其中該些第一編碼透光孔之圖案面積大於該些第二編碼透光孔包含之面積。 3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該些第二編碼透光孔形成之圖案並未曝露全部該些第一編碼透光孔。 4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該些第二編瑪透光孔包括一第一圖案以及一第二圖案，且該第一圖案之面積大於該第二圖案之面積。 5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該第一圖案包括複數個第一編碼透光孔。 22 1330402 括單申mr第5項所述之方法，其中該第二圖索包包^有範圍第1項所述之方法，其中該第一光阻層 8·如申請專利範圍第i項所述 .包括-無機薄膜。 Μ其中該第-光阻層 9.如中請專利範圍第7項所述之方法，其中該方法於子植入步驟之後更包括去除該光阻。、其中該些第編 10·如申請專利範圍第丨項所述之方法碼透光孔之圖案包括複數個不連續透光孔。其中該些第 u•如申請專利範圍第1項所述之方法碼透光孔之圖案包括相連接之透光孔。 12.如申請專利範圍第i項所述之方法，其中該些第瑪透光孔包括不連續透光孔以及相連接透光孔之组合。 13^申請專利範㈣1()項所述之方法，其中該些不❾ 透光孔疋義具有單一間距之孔隙。透光二利範圍第1〇項所述之方法’其中該些不連* 透光孔疋義具有多個間距之孔隙。 15·如申請專利範圍第7項所述之方法，其中層包括一光敏感材料。 σ 先倥 16.如申請專利範圍第15項所述之方法，農瑪透光孔係由該第-光阻層經單—光㈣^ = 1弟—雜 Π.如t料難㈣15顧収μ，碼透光孔係由第一光阻層經由雙光罩曝光而形成、’ 18.如申請專利範圍第15項所述之方法:其㈣些第-編 22-1 喝透光孔係利用複數個光罩進行複數次曝光而形成。 19.如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該雙光罩曝另匕括曝光該第一光阻層以產生兩個曝光圖案之兩個步驟，以同時顯影該些曝光圖案以圖案化該第-光阻層之-步驟。 f如/請專利範㈣17項所述之方法，其”雙光罩曝 — ^—(a)進行一曝光及顯影程序，以於該第一光阻層中產生光阻另一曝光及顯影程序，以於該第一驟盆Γ· μ請專利範㈣19項所述之方法，其中該些曝光步罩瞌土之「包括利用具有複數個垂直條狀透光孔之-第-光以於琴元2具有複數個水平絲透光孔之—第二光罩曝光，、該兀件上形成一影像。 22. 如申請專利範圍第i項所述層包括—負光阻##。次/、〒該第先阻 23. 如申請專利範圍第7項所述 ==;=中_紫外線曝定該第-光阻層：法八中之-來處理該第-光阻層，以穩 24’如申請專利範圍第^ 層以及該第二光阻層係為相同之材料。方4 /'中該第-光阻 25·如申凊專利範圍第丨層及該第二光阻層係為不同之材^之方法，其中該第一光阻 26.如申睛專利範圍^項所述編碼透光孔之面積係、小於各# ，”中各該些第— 27 ^ Φ ^ ^ ^ °Λ二第—、'扁碼透光孔之面積。月專利範圍第1項所述之方法，其中各該些第— 23 1330402 η 碼Τ孔之面積與各該㈣二編碼透光孔之面宅 =· 一/種編碼程式化R〇M元件之方法，包括·· 提供待編碼之一半製品R〇M元件；於該ROM元件上塗附一第一光阻層； /於該第一光阻層中形成複數個第一編碼透光仔以植入該ROM元件，並形成_圖案化第一光阻層；— 於該圖案化第一光阻層上，塗附一第二光阻層.

孔，：中擇::竭二光阻層中’形成複數個第:編碼❸ :預編碼透光孔係位於該麵元件之-編怖碼透光孔之數目；以及之數目夕於该些第-、結透過該些第二編碼透光孔植入該些粒子。 29. 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中各編碼透光孔之面積大於各該些第一編碼透光孔。 30. 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中各該些第編碼透光孔之面積與各該第二編碼透光孔之面積相同。

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