NAND flash栅形成方法技术

本发明专利技术公开了一种采用自对准双重成像技术(SADP)实现的NAND flash栅形成方法，包括：在SADP制程定义最小操作擦写读单元时，将定义的最小操作擦写读单元区域延伸到选择栅区域，定义硬掩膜窗口的过程中将选择栅区域形成的自对准双重图形去除，光刻形成选择栅图形。本发明专利技术能去除最小操作擦写读单元区阵列边缘外围一根line负载作用带来的关键尺寸异常，能够较好的形成最小操作擦写读单元图形和选择栅图形。

【技术实现步骤摘要】
NANDflash栅形成方法
本专利技术涉及集成电路领域，特别是涉及一种NANDflash栅形成方法。
技术介绍
对于高容量的半导体存储装置需求的日益增加，这些半导体存储装置的集成密度受到人们的关注，为了增加半导体存储装置的集成密度，现有技术中采用了许多不同的方法，例如通过减小晶片尺寸和/或改变内结构单元而在单一晶片上形成多个存储单元，对于通过改变单元结构增加集成密度的方法来说，已经进行尝试沟通过改变有源区的平面布置或改变单元布局来减小单元面积。Nand-flash存储器是flash存储器的一种，其内部采用非线性宏单元模式，为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。NAND闪存是一种比硬盘驱动器更好的存储方案，由于NAND闪存以页为单位读写数据，所以适合于存储连续的数据，如图片、音频或其他文件数据；同时因其成本低、容量大且写入速度快、擦除时间短的优点在移动通讯装置及便携式多媒体装置的存储领域得到广泛的应用。目前，为了提高NAND闪存的容量，需要在制备过程中提高NAND闪存的集成密度。NANDFlash的数据是以bit的方式保存在最小操作擦写读单元memorycell，简称cell，一般来说，一个最小操作擦写读单元CELL中只能存储一个bit。这些最小操作擦写读单元CELL以8个或者16个为单位，连成bitline，形成所谓的byte(x8)/word(x16)，这就是NANDDevice的位宽。这些Line会再组成Page。具体一片flash上有多少个Block视需要所定。Nand-flash存储器具有容量较大，改写速度快等优点，适用于大量数据的存储，因而在业界得到了越来越广泛的应用，如嵌入式产品中包括数码相机、MP3随身听记忆卡、体积小巧的U盘等。在制备NAND闪存过程中，间隔物图案化技术(Spacerpatterningtechnology，SPT)以及自对准双图案技术(selfaligneddoublepatterning，SADP)均可以用来制备纳米尺度的晶体管，采用所述方法处理半导体的晶片时通常使用公知的图案化和蚀刻工艺在晶片中形成半导体器件的特征，在这些光刻工艺中，光刻胶材料沉积在晶片上，然后暴露于经过中间掩膜过滤的光线，通过中间掩膜后，该光线接触该光刻胶材料的表面，该光线改变该光刻胶材料的化学成分从而显影机可以去除该光刻胶材料的一部分，得到所需要的图案，20nmNAND在2Xgeneration节点下，由于ArF的曝光极限，栅环GTloop的最小操作擦写读单元CELL区采用自对准双图案工艺技术来形成最终pitchpitch＝line+space，两“单元”其中心间之距离为38nm的图形pattern。栅光刻GTphoto时再定义外围Peri区的图形pattern，包括选择栅selectgate。在这种策略scheme下，最小操作擦写读单元CELL区最外面一根line由于刻蚀过程etchprocess中的负载作用loadingeffect，最终刻蚀后的关键尺寸CD会跟最小操作擦写读单元阵列cellarray中间line的关键尺寸CD差异较大，为了去除这种现象，提出了一种新的Peri区gate形成方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能避免NANDflash最小操作擦写读单元CELL阵列最外围line的关键尺寸CD差异的NANDflash栅形成方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的NANDflash栅形成方法,采用自对准双重成像技术SADP实现，包括以下步骤：1)形成最小操作擦写读单元CELL区域有源区的核心图形，并将曝光区域延伸到选择栅SG区域；2)形成隔离侧墙，去除最小操作擦写读单元CELL区域的多晶硅层和部分隔离侧墙，完成自对准双重成像图形SADPpattern定义；3)在制作掩膜结构窗口过程中，消除选择栅SG区域的自对准双重图形；4)形成掩膜结构，去除部分掩膜结构初步形成选择栅SG刻蚀窗口；5)光刻去除初步形成选择栅SG刻蚀窗口处的全部掩膜结构，保留初步形成选择栅SG刻蚀窗口以外区域的部分掩膜结构，最终形成选择栅SG刻蚀窗口；6)将选择栅SG区域刻蚀形成两个选择栅SG,刻蚀去除选择栅SG区域剩余的掩膜结构，并将最小操作擦写读单元CELL区域剩余的掩膜结构全部去除，完成最小操作擦写读单元CELL区域和选择栅SG区域图形定义；7)最小操作擦写读单元CELL区域和选择栅SG区域分别以各自区域的HM为硬掩膜版进行下层layer刻蚀，最终形成最小操作擦写读单元CELL区域和选择栅SG区域的栅。进一步改进所述的NANDflash栅形成方法,所述NAND是2XNAND。进一步改进所述的NANDflash栅形成方法,实施步骤1)时，利用光刻和干法刻蚀形成最小操作擦写读单元CELL区域有源区的核心图形，并将曝光区域延伸到选择栅SG区域。进一步改进所述的NANDflash栅形成方法,实施步骤2)时，利用原子层沉积形成隔离侧墙，刻蚀去除最小操作擦写读单元CELL区域的多晶硅层和部分隔离侧墙，完成自对准双重成像图形SADPpattern定义。进一步改进所述的NANDflash栅形成方法,实施步骤4)时，掩膜结构是三层tri-layer结构，所述三层结构是光刻胶PR、防反射膜Si-ARC和旋涂碳SOC。进一步改进所述的NANDflash栅形成方法,实施步骤4)时，去除选择栅(SG)区域的光刻胶PR初步形成选择栅SG刻蚀窗口。进一步改进所述的NANDflash栅形成方法,实施步骤5)时，保留部分掩膜结构是减薄的防反射膜Si-ARC，以及全部旋涂碳SOC。进一步改进所述的NANDflash栅形成方法,实施步骤6)时，最小操作擦写读单元CELL区域剩余的掩膜结构是旋涂碳SOC。进一步改进所述的NANDflash栅形成方法,实施步骤6)时，采用N2、O2、或CO2去除旋涂碳SOC。本专利技术针对目前采用自对准双图案工艺实现GT曝光的这种生产工艺下，最小操作擦写读单元CELL区最外面一根line由于刻蚀过程etchprocess中的负载作用loadingeffect，最终刻蚀后的关键尺寸CD会跟最小操作擦写读单元阵列cellarray中间line的关键尺寸CD差异较大，提出一种新的选择栅SG形成方法。本专利技术在自对准双图案工艺制程定义最小操作擦写读单元CELL的时候，将最小操作擦写读单元CELL定义区间延伸到选择栅SG区域，在选择栅SG区域形成的自对准双图案图形SADPpattern在后面硬掩膜窗口定义HMopen的过程当中去除掉延伸的最小操作擦写读单元CELL，再加一道光刻去除Cutphoto以形成选择栅图形SGpattern。本专利技术通过将最小操作擦写读单元CELL区自对准双图案图形定义区延伸以去除实际最小操作擦写读单元CELL区阵列边缘arrayedge最边上一根line负载作用loadingeffect带来的关键尺寸CD异常，后续的外围Peri区刻蚀过程etchprocess可以去除掉在选择栅SG区域定义的自对准双图案图形SADPpattern，最终实现完整的栅图形GTpattern。通过本专利技术的技术方案去除实际最小操作擦写读单元CELL区阵列边缘arrayedge最边上一根line负载作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种NAND flash栅形成方法,采用自对准双重成像技术(SADP)实现，其特征在于，包括以下步骤：1)形成最小操作擦写读单元(CELL)区域有源区的核心图形，并将曝光区域延伸到选择栅(SG)区域；2)形成隔离侧墙，去除最小操作擦写读单元(CELL)区域的多晶硅层和部分隔离侧墙，完成自对准双重成像图形(SADP pattern)定义；3)在制作掩膜结构窗口过程中，消除选择栅(SG)区域的自对准双重图形；4)形成掩膜结构，去除部分掩膜结构初步形成选择栅(SG)刻蚀窗口；5)光刻去除初步形成选择栅(SG)刻蚀窗口处的全部掩膜结构，保留初步形成选择栅(SG)刻蚀窗口以外区域的部分掩膜结构，最终形成选择栅(SG)刻蚀窗口；6)将选择栅(SG)区域刻蚀形成两个选择栅(SG),刻蚀去除选择栅(SG)区域剩余的掩膜结构，并将最小操作擦写读单元(CELL)区域剩余的掩膜结构全部去除，完成最小操作擦写读单元(CELL)区域和选择栅(SG)区域图形定义；7)最小操作擦写读单元(CELL)区域和选择栅(SG)区域分别以各自区域的HM为硬掩膜版进行下层(layer)刻蚀，最终形成最小操作擦写读单元(CELL)区域和选择栅(SG)区域的栅。...

【技术特征摘要】
1.一种NANDflash栅形成方法,采用自对准双重成像技术(SADP)实现，其特征在于，包括以下步骤：1)形成最小操作擦写读单元(CELL)区域有源区的核心图形，并将曝光区域延伸到选择栅(SG)区域；2)形成隔离侧墙，去除最小操作擦写读单元(CELL)区域的多晶硅层和部分隔离侧墙，完成自对准双重成像图形(SADPpattern)定义；3)在制作掩膜结构窗口过程中，消除选择栅(SG)区域的自对准双重图形；4)形成掩膜结构，去除部分掩膜结构初步形成选择栅(SG)刻蚀窗口；5)光刻去除初步形成选择栅(SG)刻蚀窗口处的全部掩膜结构，保留初步形成选择栅(SG)刻蚀窗口以外区域的部分掩膜结构，最终形成选择栅(SG)刻蚀窗口；6)将选择栅(SG)区域刻蚀形成两个选择栅(SG),刻蚀去除选择栅(SG)区域剩余的掩膜结构，并将最小操作擦写读单元(CELL)区域剩余的掩膜结构全部去除，完成最小操作擦写读单元(CELL)区域和选择栅(SG)区域图形定义；7)最小操作擦写读单元(CELL)区域和选择栅(SG)区域分别以各自区域的HM为硬掩膜版进行下层(layer)刻蚀，最终形成最小操作擦写读单元(CELL)区域和选择栅(SG)区域的栅。2.如权利要求1所述的NANDflash栅形成方法,其特征在于：所述NAND是2XNAND。3.如权利要求1所述的NANDfla...

【专利技术属性】
技术研发人员：任佳，巨晓华，乔夫龙，王一，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31