缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法技术

本发明专利技术提供了一种缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法，包括：第一步骤：在晶圆中形成控制栅接触窗区域、闪存单元区域和外围区域；第二步骤：在控制栅接触窗区域、闪存单元区域和外围区域上执行控制栅多晶硅层的沉积；第三步骤：在控制栅多晶硅层上形成硬掩膜层；第四步骤：在硬掩膜层涂覆光刻胶并进行光刻以定义出需要打开的区域，其中在控制栅接触窗区域形成控制栅连接窗口；第五步骤：在硬掩膜层的控制栅连接窗口侧壁上形成侧壁结构；第六步骤：利用未被刻蚀掉的硬掩膜层以及侧壁结构，对控制栅多晶硅层进行刻蚀，从而在控制栅接触窗区域的控制栅多晶硅层中形成控制栅接触窗凹槽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，更具体地说，本专利技术涉及一种缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法。
技术介绍
闪存以其便捷，存储密度高，可靠性好等优点成为非挥发性存储器中研究的热点。从二十世纪八十年代第一个闪存产品问世以来，随着技术的发展和各类电子产品对存储的需求，闪存被广泛用于手机，笔记本，掌上电脑和U盘等移动和通讯设备中。闪存为一种非易变性存储器，其运作原理是通过改变晶体管或存储单元的临界电压来控制门极通道的开关以达到存储数据的目的，使存储在存储器中的数据不会因电源中断而消失，而闪存为电可擦除且可编程的只读存储器的一种特殊结构。如今闪存已经占据了非挥发性半导体存储器的大部分市场份额，成为发展最快的非挥发性半导体存储器。在制造闪存器件的工艺中，需要形成控制栅接触窗。在现有技术的形成控制栅接触窗的工艺中，在执行用于将相邻控制栅接触窗进行刻蚀分离的工艺之后，控制栅接触窗区域尺寸很难控制得很小。在现有技术中，用于将相邻控制栅接触窗进行刻蚀分离的工艺的关键尺寸一般例如是0.12um，使用的光刻胶(PR，Photoresist)的厚度一般已经到达例如3800A，该厚度已经达到了三倍于上述关键尺寸(0.12um)，光刻胶已经不适于做得更厚了。在该厚度的光刻胶的情况下，已经很难进一步缩小控制栅接触窗区域尺寸。因此，希望能够提供一种能够缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法。为了实现上述技术目的，根据本专利技术，提供了一种缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法，包括：第一步骤：在晶圆中形成控制栅接触窗区域、闪存单元区域和外围区域；第二步骤：在控制栅接触窗区域、闪存单元区域和外围区域上执行控制栅多晶硅层的沉积；第三步骤：在控制栅多晶硅层上形成硬掩膜层；第四步骤：在硬掩膜层涂覆光刻胶并进行光刻以定义出需要打开的区域，其中在控制栅接触窗区域形成控制栅连接窗口；第五步骤：在硬掩膜层的控制栅连接窗口侧壁上形成侧壁结构；第六步骤：利用未被刻蚀掉的硬掩膜层以及侧壁结构，对控制栅多晶硅层进行刻蚀，从而在控制栅接触窗区域的控制栅多晶硅层中形成控制栅接触窗凹槽。优选地，所述硬掩膜层是LPTEOS硬掩膜层。优选地，LPTEOS硬掩膜层的厚度介于300A～500A之间。优选地，在第一步骤中，在控制栅接触窗区域和闪存单元区域中，硅片上形成有浮栅层；在外围区域中，硅片上依次形成浮栅层、氮化硅层和LPTEOS介质层。优选地，在第一步骤中，晶圆中闪存单元区域的有源区中形成有ONO结构。优选地，ONO结构的厚度介于600A-800A之间。优选地，通过低压热解正硅酸乙酯生成LPTEOS硬掩膜层，其中淀积温度介于650-750摄氏度之间，反应压力控制在400Pa(3T)以下。优选地，第六步骤中，保留了闪存单元区域的控制栅多晶硅层。优选地，在第四步骤中，外围区域上的硬掩膜层蚀掉。优选地，第六步骤中，完全去除了外围区域的控制栅多晶硅层。附图说明结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本专利技术有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：图1示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的流程图。图2示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第一步骤之后的控制栅接触窗区域的截面结构。图3示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第一步骤之后的闪存单元区域的截面结构。图4示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第一步骤之后的外围区域的截面结构。图5示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第二步骤之后的控制栅接触窗区域的截面结构。图6示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第二步骤之后的闪存单元区域的截面结构。图7示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第二步骤之后的外围区域的截面结构。图8示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第三步骤之后的控制栅接触窗区域的截面结构。图9示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第三步骤之后的闪存单元区域的截面结构。图10示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸
的方法的第三步骤之后的外围区域的截面结构。图11示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第四步骤之后的控制栅接触窗区域的截面结构。图12示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第四步骤之后的闪存单元区域的截面结构。图13示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第四步骤之后的外围区域的截面结构。图14示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第五步骤之后的控制栅接触窗区域的截面结构。图15示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第六步骤之后的控制栅接触窗区域的截面结构。图16示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第六步骤之后的闪存单元区域的截面结构。图17示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的第六步骤之后的外围区域的截面结构。需要说明的是，附图用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。具体实施方式为了使本专利技术的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本专利技术的内容进行详细描述。为了更好地解释本专利技术的原理，首先简要介绍现有技术中与控制栅接触窗区域形貌相关的工艺流程。在现有技术中，与控制栅接触窗区域形貌相关的工艺流程一般是：先形成有源区，随后进行控制栅多晶硅层的沉积，此后涂覆光刻胶并进行光刻以定义
出需要打开的区域(控制栅连接区域以及外围区域被打开)，此后进行控制栅晶硅层的刻蚀，在控制栅晶硅层刻蚀后去除光刻胶，最后利用氢氟酸进行残留物的清除。图1示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法的流程图。如图1所示，根据本专利技术优选实施例的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法包括：第一步骤S1：在晶圆中形成控制栅接触窗区域100、闪存单元区域200和外围区域300；在控制栅接触窗区域100和闪存单元区域200中，硅片上形成有浮栅层10(如图2和图3所示)；在外围区域300中，硅片上依次形成浮栅层10氮化硅层40和LPTEOS介质层50(如图4所示)；其中，例如，晶圆中闪存单元区域的有源区中形成有ONO(Oxide-Nitride-Oxide，二氧化硅/氮化硅/二氧化硅)结构，作为存储器的存储结构。优选地，ONO结构的厚度介于600A-800A之间。第二步骤S2：在控制栅接触窗区域100、闪存单元区域200和外围区域300上执行控制栅多晶硅层20的沉积(如图5、图6和图7所示)；同样的，此步骤可以采用现有技术中的任何适当技术来实现。第三步骤S3：在控制栅多晶硅层20上形成硬掩膜层30(如图8、图9和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法，其特征在于包括：第一步骤：在晶圆中形成控制栅接触窗区域、闪存单元区域和外围区域；第二步骤：在控制栅接触窗区域、闪存单元区域和外围区域上执行控制栅多晶硅层的沉积；第三步骤：在控制栅多晶硅层上形成硬掩膜层；第四步骤：在硬掩膜层涂覆光刻胶并进行光刻以定义出需要打开的区域，其中在控制栅接触窗区域形成控制栅连接窗口；第五步骤：在硬掩膜层的控制栅连接窗口侧壁上形成侧壁结构；第六步骤：利用未被刻蚀掉的硬掩膜层以及侧壁结构，对控制栅多晶硅层进行刻蚀，从而在控制栅接触窗区域的控制栅多晶硅层中形成控制栅接触窗凹槽。

【技术特征摘要】
1.一种缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法，其特征在于包括：第一步骤：在晶圆中形成控制栅接触窗区域、闪存单元区域和外围区域；第二步骤：在控制栅接触窗区域、闪存单元区域和外围区域上执行控制栅多晶硅层的沉积；第三步骤：在控制栅多晶硅层上形成硬掩膜层；第四步骤：在硬掩膜层涂覆光刻胶并进行光刻以定义出需要打开的区域，其中在控制栅接触窗区域形成控制栅连接窗口；第五步骤：在硬掩膜层的控制栅连接窗口侧壁上形成侧壁结构；第六步骤：利用未被刻蚀掉的硬掩膜层以及侧壁结构，对控制栅多晶硅层进行刻蚀，从而在控制栅接触窗区域的控制栅多晶硅层中形成控制栅接触窗凹槽。2.根据权利要求1所述的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法，其特征在于，所述硬掩膜层是LPTEOS硬掩膜层。3.根据权利要求1或2所述的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法，其特征在于，LPTEOS硬掩膜层的厚度介于300A～500A之间。4.根据权利要求1或2所述的缩小控制栅接触窗区域尺寸的方法，其特征在于，在第一步骤中，在控制栅接触窗区域和闪存单元区...

【专利技术属性】
技术研发人员：张怡，刘宪周，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31