在浮栅上形成微细图案的方法技术

一种在浮栅上形成微细图案的方法，在已经形成浮栅的硅衬底上依次形成多晶硅层和光刻胶层；对光刻胶层进行曝光、显影；对所得到的光刻胶图案进行热回流，通过控制回流温度和回流时间得到具有预定线宽和间隔的光刻胶图案；再将具有预定线宽和间隔的光刻胶图案转移到多晶硅层；进行后续制程。通过该方法，只采用ＫｒＦ（ＡＳＭＬ　ＰＡＳ／８５０Ｃ）扫描机和热回流ＫｒＦ光刻胶，即可获得必须由更先进的ＡｒＦ（ＡＳＭＬ　ＰＡＳ／１１５０Ｃ）扫描机和ＡｒＦ光刻胶才可以获得浮栅上间隔在８０ｎｍ及以下的图案，而且制程容许度较之更大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及与非快闪存储器的制作有关的方法，特别是浮栅上微细图 案的制作方法。
技术介绍
对于与非快闪存储器，需要在浮栅上制作80nm间隔/0.22um线宽的图案。传统的做法是通过依次在衬底上形成多晶硅层、氮化硅层、光刻胶层； 然后在光刻制程中，通过依次采用前烘烤、曝光、后烘烤、显影，硬烤等 步骤来完成光刻胶图案的形成；然后刻蚀氮化硅层，再以氮化硅为掩模刻 蚀多晶硅层，形成远大于80nm的线间隔。然后通过形成多晶硅间隔层将 线间隔縮小到80nm。但是，目前在浮栅上形成线和间隔的光刻技术，由于受到248nmKrF 扫描机的分辨率的限制，通过传统的248nmKrF制程是无法做到80nm或 以下线间隔的，因此不能满足所要求的显影后检测关键尺寸的要求。虽然193nmArF可以做到，但是其成本相对较高而且其制程容许度较小。因此需要开发新的方法来获得所要求的图案并保持足够的制程容许度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种。 该方法不仅可以容易地在浮栅上形成金属线和间隔的微细图案，而且具有 较193nmArF方法更大的制程容许度。本专利技术的包括如下步骤 在已经形成浮栅的硅衬底上依次形成多晶硅层和光刻胶层；对光刻胶层进行曝光、显影，得到预定线宽和间隔的光刻胶图案； 对所得到的光刻胶图案进行热回流，通过控制回流温度和时间得到具 有要求的线宽和间隔的光刻胶图案；将具有要求的线宽和间隔的光刻胶图案转移到多晶硅层；. 进行后续制程。根据本专利技术，所述的光刻胶优选采用热回流KrF光刻胶，可选SL120H 光刻胶，优选厚度为5 10KA，更优选，厚度为7500A。优选，光刻胶的曝光采用的曝光机是KrF(ASML PAS/850C)扫描机， 其KrF光源光波长为190 400nm，优选为248nm。根据本专利技术，优选采用回流温度为8(TC到光刻胶的玻璃化转化温度之 间的温度，回流时间为80~200s。回流过程在加热板设备中进行。根据本专利技术的一个具体实施例，优选的是，首先对光刻胶层进行曝光、 显影，得到具有预定的线宽为0.14um，间隔为0.16um的光刻胶图案， 然后对光刻胶图案进行回流，优选的是，通过回流形成要求的线宽为0.22 Pm，间隔为80nm的光刻胶图案，再以该光刻胶层为掩模，对下面的多 晶硅层进行刻蚀，将图案转移到多晶硅层。专利技术效果由于本专利技术采用光刻胶的回流处理，可以适当降低浮栅间隔的关键尺 寸，因此，在现有的光刻形成图案的制程中，根据本专利技术的方法，采用 KrF扫描机和热回流光刻胶，可以获得浮栅上线间隔在80nm及以下的图 案。这说明在不使用任何其他高分辨率设备的条件下可以发展次80nm技 术。到目前为止，显影后检测尺寸的调整是通过改变某些情况下的剂量， 如曝光能量而完成，但是Track设备可以通过改变硬烤温度和处理时间来 替代这种方法，而且还可以降低重复加工率。本专利技术的方法由于简化了工艺流程，节省工艺周期，降低制造成本， 而且由于通过一步图案转化，可以获得较好的图案重现率。由于光刻胶热 回流步骤不影响制程的容许度，因此与直接用ArF技术来获得80nm的显 影后间隔尺寸的制程相比，先用KrF技术获得显影后尺寸为0.16ii m的间 隔后用热回流来获得所要的显影后尺寸为80nm间隔的制程容许度较之更大。因此本专利技术的方法更加容易实现。 附图说明图1A 1F是现有技术的制作0.22 u m线宽及80nm间隔的与非快闪存储器的浮栅结构的流程图。图2A 2D是本专利技术的方法制作0.22u m线宽及80nm间隔的与非快闪存储器的浮栅结构的流程图。附图标记说明11 硅衬底12 多晶硅层13第一氮化硅层131氮化硅硬掩模 14光刻胶层141光刻胶图案 15第二氮化硅层151 间隔层21 硅衬底22 多晶硅层23 光刻胶层231光刻胶图案232 回流后的光刻胶图案具体实施例方式下面通过具体实施例对本专利技术进行较详细的说明。 实施例以形成0.22 ym线及80nm间隔的与非快闪存储器的浮栅结构的情况 为例。在硅衬底21上依次形成多晶硅层22，厚度为7500A的光刻胶层23， 如图2A所示；用KrF(ASMLPAS/850C)扫描机，对光刻胶层23进行曝光、显影，形 成具有0.14u m的线宽和0.16u m间隔的图案231，如图2B所示；对形成的光刻胶图案， 一般在80'C到光刻胶的玻璃化转化温度(Tg) 之间的温度下烘烤80 200s，烘烤在加热板上进行。经过以上制程，由于在显影后增加了一个烘烤步骤，也即热回流步骤， 该步骤引起光刻胶回流，从而使该图案的线宽变大和变圆，其结果间隔的 显影后尺寸将减小，其变化程度取决于热回流温度和处理时间。在本实施例中，热回流温度为138°C，烘烤时间为180秒，使线宽从 0.14um变大为0.22 um，从而使间隔减小为80nm。然后，以光刻胶23为掩模，刻蚀多晶硅层22，将具有0.22um线宽 和80nm间隔的光刻胶图案转移到多晶硅层22上，使其具有0.22 P m的线 宽和80nm的间隔。比较例1以形成0.22nm线宽及80nm间隔的与非快闪存储器的浮栅结构的传 统方法为例。在硅衬底11上依次形成多晶硅层12、第一氮化硅层13和光刻胶层 14，如SL120H光刻胶，厚度为7500A如图1A所示；用KrF(ASML PAS/850C)扫描机，KrF 248nm光对光刻胶层14进行曝 光、显影，形成0.14um的线和0.16nm的间隔图案141，如图1B所示；以光刻胶图案141为掩模，刻蚀氮化硅层13，将0.14 um的线宽和 0.16um间隔的图案转移到第一氮化硅层13上，并去除光刻胶层，形成氮 化硅硬掩模131，其具有0.14U m的线宽和0.16um间隔的图案，如图1C 所示；形成一第二氮化硅层15，如图1D所示；刻蚀该氮化硅层15形成间隔层151，使该间隔层宽度为80nm，如图 1E所示；然后以氮化硅层131和间隔层151为掩模，刻蚀多晶硅层12，将氮化 硅硬掩模及间隔层的图案转移到多晶硅层12上，形成0.14um的线和 80nm的间隔。从以上流程可以看出，由于不能形成80nm的间隔，因此通过间隔层 的形成来控制最后的线间隔为80nm，其制程容许度较小。比较例2以形成0.22um线宽及80rim间隔的与非快闪存储器的浮栅结构的情 况为例。在硅衬底上依次形成多晶硅层、第一氮化硅层和光刻胶层，如ArF光 刻胶，厚度为1950A;用ArF(ASML PAS/1150C)扫描机，ArF 193nm光对光刻胶层进行曝 光、显影，直接形成0.22um的线和80nm的间隔图案；以光刻胶图案为掩模，刻蚀氮化硅层，将0.22pm的线宽和80nm间 隔的图案转移到第一氮化硅层上，并去除光刻胶层，形成氮化硅硬掩模， 其具有0.22U m的线宽和80nm间隔的图案；将图案转移到多晶硅层上，得到0.22um的线宽和80nm间隔。将实施例和比较例1的方法进行比较可以看出本专利技术的方法简化了 工艺流程，縮短工艺周期，降低制造成本，而且由于通过一步图案转移， 可以获得较好的图案重现率。由于热回流(T.F)步骤比较容易控制，不 影响制程的容许度，因此与直接用ArF技术来获得80nm的显影后间隔尺 寸的比较例2相比，先用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在浮栅上形成微细图案的方法，包括如下步骤：　在已经形成浮栅的硅衬底上依次形成多晶硅层和光刻胶层；　对光刻胶层进行曝光、显影，得到具有预定线宽和间隔的光刻胶图案；　对所得到的光刻胶图案进行热回流，通过控制回流温度和时间得到要求的线宽和间隔；　再将具有要求的线宽和间隔的光刻胶图案转移到多晶硅层；　进行后续制程。

【技术特征摘要】
1.一种在浮栅上形成微细图案的方法，包括如下步骤在已经形成浮栅的硅衬底上依次形成多晶硅层和光刻胶层；对光刻胶层进行曝光、显影，得到具有预定线宽和间隔的光刻胶图案；对所得到的光刻胶图案进行热回流，通过控制回流温度和时间得到要求的线宽和间隔；再将具有要求的线宽和间隔的光刻胶图案转移到多晶硅层；进行后续制程。2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述的光刻胶为热回流 KrF光刻胶，可选SL120H光刻胶。3. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述的光刻胶层厚度为 5 10K人。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的光刻胶层厚度为 7500A。5. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述的曝光采用 l卯 400nm的光。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的曝光采...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔彰日，邱何，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]