專利名稱：在浮柵上形成微細(xì)圖案的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與非快閃存儲(chǔ)器的制作有關(guān)的方法，特別是浮柵上微細(xì)圖 案的制作方法。
背景技術(shù)：
對于與非快閃存儲(chǔ)器，需要在浮柵上制作80nm間隔/0.22um線寬的圖案。
傳統(tǒng)的做法是通過依次在襯底上形成多晶硅層、氮化硅層、光刻膠層； 然后在光刻制程中，通過依次采用前烘烤、曝光、后烘烤、顯影，硬烤等 步驟來完成光刻膠圖案的形成；然后刻蝕氮化硅層，再以氮化硅為掩?？?蝕多晶硅層，形成遠(yuǎn)大于80nm的線間隔。然后通過形成多晶硅間隔層將 線間隔縮小到80nm。
但是，目前在浮柵上形成線和間隔的光刻技術(shù)，由于受到248nmKrF 掃描機(jī)的分辨率的限制，通過傳統(tǒng)的248nmKrF制程是無法做到80nm或 以下線間隔的，因此不能滿足所要求的顯影后檢測關(guān)鍵尺寸的要求。
雖然193nmArF可以做到，但是其成本相對較高而且其制程容許度較小。
因此需要開發(fā)新的方法來獲得所要求的圖案并保持足夠的制程容許度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種在浮柵上形成微細(xì)圖案的方法。 該方法不僅可以容易地在浮柵上形成金屬線和間隔的微細(xì)圖案，而且具有 較193nmArF方法更大的制程容許度。
本發(fā)明的在浮柵上形成微細(xì)圖案的方法包括如下步驟 在已經(jīng)形成浮柵的硅襯底上依次形成多晶硅層和光刻膠層；
對光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影，得到預(yù)定線寬和間隔的光刻膠圖案； 對所得到的光刻膠圖案進(jìn)行熱回流，通過控制回流溫度和時(shí)間得到具 有要求的線寬和間隔的光刻膠圖案；
將具有要求的線寬和間隔的光刻膠圖案轉(zhuǎn)移到多晶硅層；. 進(jìn)行后續(xù)制程。
根據(jù)本發(fā)明，所述的光刻膠優(yōu)選采用熱回流KrF光刻膠，可選SL120H 光刻膠，優(yōu)選厚度為5 10KA，更優(yōu)選，厚度為7500A。
優(yōu)選，光刻膠的曝光采用的曝光機(jī)是KrF(ASML PAS/850C)掃描機(jī)， 其KrF光源光波長為190 400nm，優(yōu)選為248nm。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選采用回流溫度為8(TC到光刻膠的玻璃化轉(zhuǎn)化溫度之 間的溫度，回流時(shí)間為80~200s。回流過程在加熱板設(shè)備中進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，優(yōu)選的是，首先對光刻膠層進(jìn)行曝光、 顯影，得到具有預(yù)定的線寬為0.14um，間隔為0.16um的光刻膠圖案， 然后對光刻膠圖案進(jìn)行回流，優(yōu)選的是，通過回流形成要求的線寬為0.22 Pm，間隔為80nm的光刻膠圖案，再以該光刻膠層為掩模，對下面的多 晶硅層進(jìn)行刻蝕，將圖案轉(zhuǎn)移到多晶硅層。
發(fā)明效果
由于本發(fā)明采用光刻膠的回流處理，可以適當(dāng)降低浮柵間隔的關(guān)鍵尺 寸，因此，在現(xiàn)有的光刻形成圖案的制程中，根據(jù)本發(fā)明的方法，采用 KrF掃描機(jī)和熱回流光刻膠，可以獲得浮柵上線間隔在80nm及以下的圖 案。這說明在不使用任何其他高分辨率設(shè)備的條件下可以發(fā)展次80nm技 術(shù)。到目前為止，顯影后檢測尺寸的調(diào)整是通過改變某些情況下的劑量， 如曝光能量而完成，但是Track設(shè)備可以通過改變硬烤溫度和處理時(shí)間來 替代這種方法，而且還可以降低重復(fù)加工率。
本發(fā)明的方法由于簡化了工藝流程，節(jié)省工藝周期，降低制造成本， 而且由于通過一步圖案轉(zhuǎn)化，可以獲得較好的圖案重現(xiàn)率。由于光刻膠熱 回流步驟不影響制程的容許度，因此與直接用ArF技術(shù)來獲得80nm的顯 影后間隔尺寸的制程相比，先用KrF技術(shù)獲得顯影后尺寸為0.16ii m的間 隔后用熱回流來獲得所要的顯影后尺寸為80nm間隔的制程容許度較之更
大。因此本發(fā)明的方法更加容易實(shí)現(xiàn)。


圖1A 1F是現(xiàn)有技術(shù)的制作0.22 u m線寬及80nm間隔的與非快閃存
儲(chǔ)器的浮柵結(jié)構(gòu)的流程圖。
圖2A 2D是本發(fā)明的方法制作0.22u m線寬及80nm間隔的與非快閃
存儲(chǔ)器的浮柵結(jié)構(gòu)的流程圖。
附圖標(biāo)記說明
11 硅襯底
12 多晶硅層
13第一氮化硅層
131氮化硅硬掩模 14光刻膠層
141光刻膠圖案 15第二氮化硅層
151 間隔層
21 硅襯底
22 多晶硅層
23 光刻膠層
231光刻膠圖案
232 回流后的光刻膠圖案
具體實(shí)施例方式
下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行較詳細(xì)的說明。 實(shí)施例
以形成0.22 ym線及80nm間隔的與非快閃存儲(chǔ)器的浮柵結(jié)構(gòu)的情況 為例。
在硅襯底21上依次形成多晶硅層22，厚度為7500A的光刻膠層23， 如圖2A所示；
用KrF(ASMLPAS/850C)掃描機(jī)，對光刻膠層23進(jìn)行曝光、顯影，形 成具有0.14u m的線寬和0.16u m間隔的圖案231，如圖2B所示；
對形成的光刻膠圖案， 一般在80'C到光刻膠的玻璃化轉(zhuǎn)化溫度(Tg) 之間的溫度下烘烤80 200s，烘烤在加熱板上進(jìn)行。
經(jīng)過以上制程，由于在顯影后增加了一個(gè)烘烤步驟，也即熱回流步驟， 該步驟引起光刻膠回流，從而使該圖案的線寬變大和變圓，其結(jié)果間隔的 顯影后尺寸將減小，其變化程度取決于熱回流溫度和處理時(shí)間。
在本實(shí)施例中，熱回流溫度為138°C，烘烤時(shí)間為180秒，使線寬從 0.14um變大為0.22 um，從而使間隔減小為80nm。
然后，以光刻膠23為掩模，刻蝕多晶硅層22，將具有0.22um線寬 和80nm間隔的光刻膠圖案轉(zhuǎn)移到多晶硅層22上，使其具有0.22 P m的線 寬和80nm的間隔。
比較例1
以形成0.22nm線寬及80nm間隔的與非快閃存儲(chǔ)器的浮柵結(jié)構(gòu)的傳 統(tǒng)方法為例。
在硅襯底11上依次形成多晶硅層12、第一氮化硅層13和光刻膠層 14，如SL120H光刻膠，厚度為7500A如圖1A所示；
用KrF(ASML PAS/850C)掃描機(jī)，KrF 248nm光對光刻膠層14進(jìn)行曝 光、顯影，形成0.14um的線和0.16nm的間隔圖案141，如圖1B所示；
以光刻膠圖案141為掩模，刻蝕氮化硅層13，將0.14 um的線寬和 0.16um間隔的圖案轉(zhuǎn)移到第一氮化硅層13上，并去除光刻膠層，形成氮 化硅硬掩模131，其具有0.14U m的線寬和0.16um間隔的圖案，如圖1C 所示；
形成一第二氮化硅層15，如圖1D所示；
刻蝕該氮化硅層15形成間隔層151，使該間隔層寬度為80nm，如圖 1E所示；
然后以氮化硅層131和間隔層151為掩模，刻蝕多晶硅層12，將氮化 硅硬掩模及間隔層的圖案轉(zhuǎn)移到多晶硅層12上，形成0.14um的線和 80nm的間隔。
從以上流程可以看出，由于不能形成80nm的間隔，因此通過間隔層 的形成來控制最后的線間隔為80nm，其制程容許度較小。
比較例2
以形成0.22um線寬及80rim間隔的與非快閃存儲(chǔ)器的浮柵結(jié)構(gòu)的情 況為例。
在硅襯底上依次形成多晶硅層、第一氮化硅層和光刻膠層，如ArF光 刻膠，厚度為1950A;
用ArF(ASML PAS/1150C)掃描機(jī)，ArF 193nm光對光刻膠層進(jìn)行曝 光、顯影，直接形成0.22um的線和80nm的間隔圖案；
以光刻膠圖案為掩模，刻蝕氮化硅層，將0.22pm的線寬和80nm間 隔的圖案轉(zhuǎn)移到第一氮化硅層上，并去除光刻膠層，形成氮化硅硬掩模， 其具有0.22U m的線寬和80nm間隔的圖案；
將圖案轉(zhuǎn)移到多晶硅層上，得到0.22um的線寬和80nm間隔。
將實(shí)施例和比較例1的方法進(jìn)行比較可以看出本發(fā)明的方法簡化了 工藝流程，縮短工藝周期，降低制造成本，而且由于通過一步圖案轉(zhuǎn)移， 可以獲得較好的圖案重現(xiàn)率。由于熱回流(T.F)步驟比較容易控制，不 影響制程的容許度，因此與直接用ArF技術(shù)來獲得80nm的顯影后間隔尺 寸的比較例2相比，先用KrF技術(shù)獲得顯影后尺寸為0.16um的間隔后用 熱回流來獲得所要的顯影后檢測尺寸為80rim的間隔的方法的制程容許度 更大。因此在制程上更容易實(shí)現(xiàn)。
以上通過實(shí)施例和比較例對本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但不僅僅 限于此，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的條件下，還可以有更多變化的其他實(shí)施例。 而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求的范圍所決定。
權(quán)利要求
1.一種在浮柵上形成微細(xì)圖案的方法，包括如下步驟在已經(jīng)形成浮柵的硅襯底上依次形成多晶硅層和光刻膠層；對光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影，得到具有預(yù)定線寬和間隔的光刻膠圖案；對所得到的光刻膠圖案進(jìn)行熱回流，通過控制回流溫度和時(shí)間得到要求的線寬和間隔；再將具有要求的線寬和間隔的光刻膠圖案轉(zhuǎn)移到多晶硅層；進(jìn)行后續(xù)制程。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的光刻膠為熱回流 KrF光刻膠，可選SL120H光刻膠。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的光刻膠層厚度為 5 10K人。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的光刻膠層厚度為 7500A。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的曝光采用 l卯 400nm的光。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的曝光采用248nm 的KrF光源光。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述的曝光機(jī)是 KrF(ASML PAS/850C)掃描機(jī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的回流溫度為80 "C到光刻膠的玻璃化溫度之間的溫度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的回流時(shí)間為 S0 200s。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的回流是在加熱板上進(jìn)行。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1 10中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 的預(yù)定線寬為0.14um，線間隔為0.16um。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1 10中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 的要求的線間隔為80nm或以下的微細(xì)圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述的要求的線間 隔為80nm或以下的微細(xì)圖案。
全文摘要
一種在浮柵上形成微細(xì)圖案的方法，在已經(jīng)形成浮柵的硅襯底上依次形成多晶硅層和光刻膠層；對光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影；對所得到的光刻膠圖案進(jìn)行熱回流，通過控制回流溫度和回流時(shí)間得到具有預(yù)定線寬和間隔的光刻膠圖案；再將具有預(yù)定線寬和間隔的光刻膠圖案轉(zhuǎn)移到多晶硅層；進(jìn)行后續(xù)制程。通過該方法，只采用KrF(ASML PAS/850C)掃描機(jī)和熱回流KrF光刻膠，即可獲得必須由更先進(jìn)的ArF(ASML PAS/1150C)掃描機(jī)和ArF光刻膠才可以獲得浮柵上間隔在80nm及以下的圖案，而且制程容許度較之更大。
文檔編號H01L21/768GK101345215SQ200710043588
公開日2009年1月14日 申請日期2007年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月9日
發(fā)明者崔彰日, 何 邱 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司