掩模式只读存储器的程序化方法技术

一种有较大制造窗口的掩模式只读式存储器的程序化方法，其特征在于将原本用于离子注入程序化方法的程序掩模Ａ，利用逻辑运算的原理一分为两个图案极为平均的Ｃ掩模及Ｄ掩模，而后以此Ｃ掩模及Ｄ掩模的与来取代原来的Ａ掩模，由于Ｃ掩模及Ｄ掩模的与等于原程序掩模Ａ，因此程序化后所得的结果，仍然等同于单独于使用Ａ掩模，而由于Ｃ掩模及Ｄ掩棋本身图案的平均性；因此对于调整曝光时的参数而言，便能有较单独使用Ａ掩模时更大的制造窗口，且增加制造上的成功率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体离子注入时的掩模设计，特别是涉及掩模式只读存储器(Mask ROM)的程序化方法。光刻(photolithography)可以说整个半导体工艺中，极举足轻重的步骤之一。凡是各层薄膜的图案、或是杂质区域的决定，都是得由光刻步骤来决定。因此在光刻工艺上的能力，往往可代表一工厂的工艺能力。光刻工艺的基本原理在于图案的转移。首先是在晶片(wafer)上覆上一层光刻胶，光刻胶为一种感光材料，可因受到光线曝照而改变其化学性质。而后，将来自于光源的平行光线，经过一以玻璃为主体的光掩模(mask)，曝照于该光刻胶层上。因为光掩模上有图案(不透光)，因此将使得光线经过光掩模之后，也会有与光掩模相同的图形，这便使光刻胶层得以进行选择性的感光。于是光掩模上的图形便也得以被“转移”至光刻胶层上，再经显影后便可将光刻胶层所转移的潜在图形给显现出来。不过由于光刻工艺是要将光掩模上的图案移转至光刻胶之上，光刻胶需具备一定的厚度，为了使图案能完全且精确的转移至光刻胶之上，如附图说明图1，晶片11上覆有一光刻胶层13，光线12也需使光刻胶的表面a及底部b皆能被曝光。理论上，我们只要取得一聚焦深度及曝光参数，便可以将所有的图案转移至光刻胶上。然而，实际上由于光线本身的干涉、反射、绕射等问题，不同的图案会有不同的曝光参数。图2a为一只有中央有图形的光掩模，其曝光后的图形如图2c所示，为一“岛形”(island)图案。若欲使该岛形图案完全曝光，其曝光参数为图3中岛形制造窗口31(island windoW)。换言之，若欲使该岛形图案完全曝光显现于光刻胶上，曝光参数必需是调至该岛形制造窗口31中。图2b为一四周皆有图案，只有中央没有图形的光掩模，其曝光后的图形如图2d所示，为一“洞形”(hole)图案。若欲使该洞形图案完全曝光，其曝光参数为图3中洞形制造窗口32(hole window)。同理，若欲使该洞形图案完全曝光显现于光刻胶上，曝光参数必需是调至该洞形制造窗口32中。假设今有一光掩模，如图4所示，为一同时有岛形图案及洞形图案的光掩模A40，此时唯一能使该光掩模A40完全曝光的制造窗口，便只剩下岛形制造窗口31和洞形制造窗口32间的交错窗口33而已。理论上，只要有一个窗口存在，便可以将程序参数调整至该窗口内以完成曝光过程。然而实际上，由于晶片本身的不平坦，光刻胶底层的性质，曝光机本身的些微随机性，一旦制造窗口缩小至如该交错窗口33般小时，实际上往往得花费很多精力和时间才能将工艺参数调至一理想的数值。因此，对于此种同时有岛形图案及洞形图案的光掩模而言，一种能增大制造窗口的方法为工业界所需要。本专利技术的目的在于提供一种可以增大制造窗口的方法。本专利技术的另一目的是提供一种利用增大的制造窗口实现。本专利技术是利用(A或B)与(A或B′)=A的原理(B′=1-B)，先令B及B′为一“0”、“1”交错，十分平均的程序码，如此经与A程序码相或之后，便可得到两组也十分均匀的程序码。而后再取此两组程序码的与，而得回A程序码。于是为实现本专利技术，首先将一掩模A的A程序码，与一B转译码取或后得到一C程序码。再将此A程序码与该B转译码的反转码B′(inversion code)取或而得到D程序码。其中B转译码为一“1”，“0”交错的程序码。而后以此C程序码和D程序码分别作出C掩模及D掩模，利用C掩模和D掩模分别作两次曝光，而得到与单独使用A掩模相同的结果。另外，本专利技术还提供在上述作出C掩模及D掩模后，取一晶片，利用C掩模及D掩模分别作两次曝光的一种。所述晶片其上已预先完成存入数据的掩模式只读存储器的存储单元。为让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。图1为一光刻胶曝光示意图；图2a为一岛形光掩模；图2b为一洞形光掩模；图2c为一经岛形光掩模光刻后所得的岛形光刻胶；图2d为一经洞形光掩模光刻后所得的洞形光刻胶；图3为曝光时的制造窗口；图4为一同时具有岛形图案及洞形图案的A光掩模；图5为一只读存储器ROM的集成电路图；图6为A光掩模与B光掩模或后所得的C光掩模；图7为A光掩模与B′光掩模或后所得的D光掩模。光刻胶基本上分为正片及负片两种，其基本的原理则是相同，为了说明方便起见，以下皆以正片为例。如图5所示，为一只读存储器ROM的集成电路图，其存储器的部分，基本上是由一成排的位线51(bit lines)及字线52(Word lines)所组成。将数据存入该只读存储器的方法非常直接，每一个位址的存储单元，也就是该字线及该位线交错的地方，被制作成一N-MOS，因此其初始的读出值为“1”。当要在某一位址存的存储单元入“0”时，只需注入硼离子将该区原本的电性中和掉，使之不能被导通，就能使该位址的存储单元的值为“0”。如图5所示的离子注入区53。该区由于注入硼离子，因此未来在位址(1，3)上的值就会是“0”，其他则为“1”。换言之，在输入只读存储器的存值时，必需制作一光掩模，在位址(1，3)上开孔，而将其他部位遮覆住，而使硼离子只被注入特定区域。当一程序码A为00001111010010110000111100001111时，其掩模(mask)的形状将会如图4所示，其中程序码为“0”处，如41处为不具图案，以使其对应的光刻胶得以被曝光后去除，使硼离子可被注入而中和电性，是可得到一“0”的信号。反之，如程序码为“1”，则需保留光刻胶，是以在光掩模上会有图案，如42处。今取一转译码B为其反转码B′为10101010 0101010101010101 1010101010101010 0101010101010101 10101010令程序码C=(A或B)，则C为10101111010111111010111101011111由该程序码C所得的光掩模C60如图6所示。令D=(A或B′)，则D为01011111111011010101111110101111由该程序码D所得的光掩模D70如图7所示。由图6及图7中可见，原本在图4中所示的该光掩模A40，已被转换为两组图案十分平均的该光掩模C60及该光掩模D70。在该光掩模C60及该光掩模D70之中，由于都只有洞形图案，因此在曝光参数上，便可得到图3中该洞形曝光窗口32。由于原先该光掩模A40所使用的该交错制造窗口33为该洞形曝光窗口32与集该岛形制造窗口31所得，因此该洞形曝光窗口32必然大于等于该交错制造窗口33。所以，本专利技术的目的已被达成，所剩者，则是在于证明可由该光掩模C60和该光掩模D70得到原值，也就是该光掩模A40，该证明过程如下对C=(A或B)D=(A或B′)B′=1-BC与D=(A或B)与(A或B′)=[A与(A或B′)]或[B与(A或B′)]=AA或AB′或AB或BB′=A或AB′或AB=A(1或B′或B)=A(1)=A因此，可证明该光掩模C60和该光掩模D70的与可得回与该光掩模A40相同的结果。若直接观察该光掩模C60和该光掩模D70，可发现若分别使用该二光掩模来进行两次曝光，会被光线所照射到的部分的总合，是与该光掩模A40相同的，因此该光掩模C60和该光掩模D70两者相加的效果是等同于光掩模A40的。于是，一种掩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增大制造窗口的方法，该方法包含如下步骤：（１）取一Ａ掩模；（２）将该Ａ掩模的图形转为一程序码Ａ；（３）设一转译码Ｂ，该转译码Ｂ为“０”，“１”交错的程序码；（４）将该程序码Ａ与该转译码Ｂ，互取或，而得到一程序码Ｃ；（ ５）将该程序码Ａ与该转译码Ｂ的反转码Ｂ′（ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｃｏｄｅ），互取或，而得到程序码Ｄ；（６）依该程序码Ｃ制作出一Ｃ掩模；（７）依该程序码Ｄ制作出一Ｄ掩模；（８）利用该Ｃ掩模和该Ｄ掩模的与，得到与单独使用该Ａ掩模相同的 曝光结果；由此，利用上述步骤，得以得到两组图案平均的该Ｃ掩模及该Ｄ掩模，以增大制造窗口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1．一种增大制造窗口的方法，该方法包含如下步骤(1)取一A掩模；(2)将该A掩模的图形转为一程序码A；(3)设一转译码B，该转译码B为“0”，“1”交错的程序码；(4)将该程序码A与该转译码B，互取或，而得到一程序码C；(5)将该程序码A与该转译码B的反转码B′(inversion code)，互取或，而得到程序码D；(6)依该程序码C制作出一C掩模；(7)依该程序码D制作出一D掩模；(8)利用该C掩模和该D掩模的与，得到与单独使用该A掩模相同的曝光结果；由此，利用上述步骤，得以得到两组图案平均的该C掩模及该D掩模，以增大制造窗口。2．如权利要求1所述的增大制造窗口的方法，其中该A掩模为一同时有岛形图案及洞形图案的随机掩模。3．如权利要求1所述的增大制造窗口的方法，其中该转译码B为01010101…；10101010…；；。4．如权利要求1所述的增大制造窗口的方法，其中该转译码B为10101010…；01010101…；；。5．如权利要求1所述的增大制造窗口的方法，其中该C掩模为一以洞形图案为主的光掩模。6．如权利要求1所述的增大制造窗口的方法，其中该D掩模为一以洞形图案为主的光掩模。7．一种掩模式只读存储器的程序化方法，该方法包含以下步骤(1)取一随机的程序码A；(2)设一转译码B，该转译码B为“0”，“1”交错的程序码；(3)将该程序码A与该转译码B，互取或，而得到一程序码C；(4)将该程序码A与该转译码B的反转码B′(inversion code)，互取或，而得到程序码D；(5)依该程序码C制作出一C掩模；(6)依该程序...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪炳颖，张瑞钦，杨俊仪，林春荣，王明宗，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]