用以间隔件双图案微影的自我对准与非闪存选择栅字线制造技术

本申请涉及用以间隔件双图案微影的自我对准与非闪存选择栅字线。本发明专利技术揭露一种用以双图案微影的方法。在一实施例中，揭露有通过于光阻图案的周缘设置间隔件图案而开始形成于多个核心字线的任一侧上的一对选择栅字线。剥除该光阻图案而留下该间隔件图案。于该间隔件图案的一部分上设置修正掩模。蚀刻移除未被该修正掩模覆盖的间隔件图案的部分。移除该修正掩模，其中，该间隔件图案的第一剩余部分定义多个核心字线。设置垫掩模以致于该垫掩模及该间隔件图案的第二剩余部分于该多个核心字线的任一侧上定义选择栅字线。最后，使用垫掩模及间隔件图案的第一、第二剩余部分而蚀刻过至少一图案转移层，以蚀刻该选择栅字线及该多个核心字线至多晶硅层。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2011年12月16日，申请号为201180067812.2，专利技术名称为“用以间隔件双图案微影的自我对准与非闪存选择栅字线”的申请的分案申请。
本案大致涉及半导体制造领域，更具体言之，涉及用以自我对准(self-aligned)选择栅字线(wordline)及核心单元(corecell)字线的双图案微影(doublepatterning)领域。
技术介绍
今日的半导体工业的趋势，为在减小组件尺寸的同时，生产功能日益强大的半导体组件。双图案微影法为广泛使用的方法以实现增加的半导体装置密度。双图案微影法允许结构的形成小于一当前世代的节距宽度(pitchwidth)。伴随着达成更小的功能尺寸及更薄的功能高度为此一进行中的趋势，新的方法受到追寻。正型(positivetone)及负型(negativetone)的双图案微影法，能够使用以达成增进半导体装置密度。图1A-1C绘示使用正型双图案微影以形成一半导体图案化的步骤的剖面示意图。如图1A所示，一光阻层(photoresistlayer)图案化至一光阻图案(photoresistpattern)102。光阻图案102覆盖至少一图案转移层(patterntransferlayer)。于一实施例中，如图1A所绘示，光阻图案102覆盖一氮氧化硅层(siliconoxynitridelayer)104及一硬掩模层(hardmasklayer)106。于另一实施例中，其它的图案转移层予以应用。当蚀刻最终图案(finalpattern)至一最终层(finallayer)108，如多氧化物(poly-oxide)时，硬掩模层106予以使用。图1B绘示间隔件(spacer)110环绕光阻图案102的边缘设置。如图1C所示，剩余的光阻(remainingphotoresist)102予以移除，留下间隔件材料以形成一间隔件图案(spacerpattern)110。如图1C所进一步绘示，间隔件图案作为一模板(template)以蚀刻一最终图案112至硬掩模层106，此接着用于蚀刻该目标层(targetlayer)108。图2A-2E绘示使用负型双图案微影以形成一半导体图案的步骤的剖面示意图。相似于图1A及图1B，于图2A及图2B中，一光阻层202形成于多个图案转移层上，例如形成于位在目标层208上的一氮氧化硅层204及一硬掩模层206上。如图2B所示，间隔件210设置在光阻层202的边缘。如图2C所示，剩余的光阻层202予以移除，留下间隔件材料以形成一间隔件图案210。图2D绘示于间隔件图案210上的一自旋碳(spin-on-carbon，SOC)层212的应用。于一实施例中，自旋碳层212施加至整个晶圆(wafer)。如图2E所示，间隔件图案210被蚀刻而剩下自旋碳层212作为一自旋碳图案层212。更进一步如图2E所示，自旋碳图案层212被蚀刻以形成一最终图案214，该最终图案214蚀刻至目标层208。图3绘示包含一对选择栅(select-gate)字线及多个核心单元字线的半导体装置的一对由上至下的布局(top-downlayout)。如图3所示，当选择栅字线及核心单元字线图案化，介于一选择栅字线及一最近的核心单元字线间的间隔可能会有所不同。于选择栅字线的设置的不一致(inconsistency)，导致了一些于半导体装置操作众所周知的困难。若介于该选择栅字线及边缘的核心单元字线间的间隔是关闭(off)，升压电压(boostingvoltage)会关闭。此外，由选择栅至边缘的核心的一微小的间隔将导致干扰(interference)。通过两个选择栅控制的核心单元操作，被至选择栅的间隔尺寸影响。这些缺失随着不同的横向间隔尺寸成为更多的问题，如同间隔持续减少。举例言之，此问题于32纳米结构中相当严重。举例言之，纵使于横向尺寸的微小差距能导致选择栅被铺设而覆盖第一核心单元字线，有效地导致了高接合泄漏(junctionleakage)或一无效核心(deadcell)。专利技术说明本案通过使用双图案微影技术减少节距(pitch)而提供一解决方法以挑战现有的高密度半导体装置制造。于本案的一实施例的一方法，使用双图案微影以制造一自我对准选择栅字线的工艺予以揭露。此方法通过设置一间隔件图案于光阻图案的周缘而起始。接着该光阻图案被剥除(stripaway)，留下该间隔件图案。此时，一修正掩模(trimmask)设置于该间隔件图案的一部分上。接着，未被该修正掩模覆盖的部分间隔件图案被蚀刻而移除。该修正掩模被移除，其中，剩余的该间隔件图案的部分定义多个核心字线。一垫掩模(padmask)予以设置以致于该垫掩模及剩余的部分的间隔件图案定义一选择栅字线于该多个核心单元字线的任一侧上。最后，至少一图案转移层通过该垫掩模及该剩余的部分间隔件图案予以蚀刻，以将该选择栅字线(select-gatewordline)及该多个核心单元字线蚀刻至一多氧化物层(polyoxidelayer)。根据本案的另一实施例的另一方法，使用双图案微影以生产一自我对准选择栅字线的工艺予以揭露。此方法通过设置一间隔件图案于光阻图案的周缘而起始。该光阻图案被剥除，留下该间隔件图案。此时，一自旋碳层(SOClayer)设置于该间隔件图案上。该间隔件图案被蚀刻移除，以致该自旋碳层保留以形成一自旋碳图案(SOCpattern)。一修正掩模设置于该自旋碳图案的一部分上。此时，未被该修正掩模覆盖的部分的自旋碳图案被蚀刻移除。接着，该修正掩模予以移除，以致于剩余的部分的该自旋碳图案定义多个核心单元字线，于该多个核心单元字线的任一侧上的一选择栅字线，及介于每一个该选择栅字线及该多个核心单元字线间的一虚拟字线(dummywordline)。最后，至少一图案转移层通过使用该自旋碳图案以蚀刻该选择栅字线、该虚拟字线、及该多个核心单元字线至一多氧化物层而予以蚀刻。本案的实施例还提供了以下内容：(1)一种用以双图案微影的方法，包括以下步骤：于光阻图案的周缘设置间隔件图案；剥除该光阻图案而留下该间隔件图案；于该间隔件图案的一部分上设置修正掩模；蚀刻移除未被该修正掩模覆盖的该间隔件图案的部分；移除该修正掩模，其中，该间隔件图案的第一剩余部分定义多个核心字线；设置垫掩模以致于该垫掩模及该间隔件图案的第二剩余部分于该多个核心字线的任一侧上定义选择栅字线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以双图案微影的方法，包括以下步骤：于光阻图案的周缘设置间隔件图案；剥除该光阻图案而留下该间隔件图案；于该间隔件图案的一部分上设置修正掩模；蚀刻移除未被该修正掩模覆盖的该间隔件图案的部分；移除该修正掩模，其中，该间隔件图案的第一剩余部分定义多个核心字线；设置垫掩模以致于该垫掩模及该间隔件图案的第二剩余部分于该多个核心字线的任一侧上定义选择栅字线；以及使用该垫掩模及该间隔件图案的该第一、第二剩余部分而蚀刻过至少一图案转移层，以蚀刻该选择栅字线及该多个核心字线至多晶硅层。

【技术特征摘要】
2010.12.17 US 12/971,8181.一种用以双图案微影的方法，包括以下步骤：
于光阻图案的周缘设置间隔件图案；
剥除该光阻图案而留下该间隔件图案；
于该间隔件图案的一部分上设置修正掩模；
蚀刻移除未被该修正掩模覆盖的该间隔件图案的部分；
移除该修正掩模，其中，该间隔件图案的第一剩余部分定义多个
核心字线；
设置垫掩模以致于该垫掩模及该间隔件图案的第二剩余部分于该
多个核心字线的任一侧上定义选择栅字线；以及
使用该垫掩模及该间隔件图案的该第一、第二剩余部分而蚀刻过
至少一图案转移层，以蚀刻该选择栅字线及该多个核心字线至多晶硅
层。
2.根据权利要求1所述的用以双图案微影的方法，其中，该至少一
图案转移层包括于硬掩模层上的氮氧化硅层。
3.根据权利要求1所述的用以双图案微影的方法，其中，该间隔件
图案围绕着由该光阻图案转移的非晶碳图案而设置。
4.根据权利要求1所述的用以双图案微影的方法，其中，该间隔件
图案由氧化与非晶碳层的其中之一所形成。
5.根据权利要求1所述的用以双图案微影的方法，其中，该垫掩模
进一步定义焊垫。
6.根据权利要求1所述的用以双图案微影的方法，其中，介于每一
个该选择栅字线及该多个核心字线间的距离为相等且依据目标间距而
设定。
7.根据权利要求1所述的用以双图案微影的方法，其中，该间隔件
图案的厚度为32纳米。
8.一种用以双图案微影的方法，包括以下步骤：
于光阻图案的周缘设置一间隔件图案；
剥除该光阻图案而留下该间隔件图案；
于该间隔件图案上设置自旋碳层；
蚀刻移除该间隔件图案，以致该自旋碳层保留以形成自旋碳图案；
于该自旋碳图案的一部分上设置修正掩模；
蚀刻移除未被该修正掩模覆盖的该自旋碳图案的部分；
移除该修正掩模，其中，该自旋碳图案的第一剩余部分定义多个
核心字线，其中，该自旋碳图案的第二剩余部分定义选择栅字线于该
多个核心字线的任一侧上，其中，该自旋碳图案的该第一剩余部分也
于每一个该选择栅字线及该多个核心字线之间定义虚拟字线；以及
使用该自旋碳图案的该第一、第二剩余部分蚀刻过至少一图案转
移层以蚀刻该选择栅字线、该虚拟字线、该多个核心字线至多晶硅层。
9.根据权利要求8所述的用以双图案微影的方法，其中，该至少一
图案转...

【专利技术属性】
技术研发人员：TS·陈，S·房，
申请(专利权)人：赛普拉斯半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US