SONOS存储器的光刻返工方法技术

本发明专利技术提供了一种SONOS存储器的光刻返工方法，包括：提供衬底，所述衬底具有存储区及非存储区，所述衬底上依次形成遂穿氧化层、氮化层及待返工的第一光刻胶层；除去所述第一光刻胶层；在所述氮化层上形成阻挡氧化层；在所述阻挡氧化层上形成第二光刻胶层；以所述第二光刻胶层为掩膜除去所述非存储区上的所述阻挡氧化层及所述氮化层；除去所述第二光刻胶层；同步除去剩余的所述阻挡氧化层及所述非存储区上的遂穿氧化层。在所述第二光刻胶形成之前在所述氮化层上形成所述阻挡氧化层，解决光刻返工后氮化层与第二光刻胶层之间粘附性差的问题，避免后续刻蚀过程中光刻胶剥落对氮化层造成的侧向钻蚀。造成的侧向钻蚀。造成的侧向钻蚀。

【技术实现步骤摘要】
SONOS存储器的光刻返工方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种SONOS存储器的光刻返工方法。

技术介绍

[0002]SONOS(Silicon
‑
Oxide
‑
Nitride
‑
Oxide
‑
Silicon，硅衬底
‑
遂穿氧化层
‑
氮化层
‑
栅极氧化层
‑
多晶硅)存储器是一种利用氮化层存储电荷的电荷陷阱型存储器，具有单元尺寸小、操作电压低且与COMS工艺兼容等优点，SONOS存储器问世后不断推动存储器向微型化、大容量、低成本的方向发展。
[0003]SONOS存储器具有存储区及非存储区，在SONOS存储器的制备过程中，一般会在衬底上先形成遂穿氧化层及氮化层，通过光刻及刻蚀等工艺将非存储区上的遂穿氧化层及氮化层去除，然后再进行后续膜层的形成。图1～3为一种SONOS存储器制备方法相应步骤对应的结构示意图，如图1所示，衬底具有存储区a和非存储区b，且所述衬底200上依次形成有堆叠的遂穿氧化层202、氮化层203及第一光刻胶层204，在所述第一光刻胶204的曝光及显影过程中，由于机台误差等因素可能会导致所述第一光刻胶层204的关键尺寸(CD)或与机台之间的套刻精度不满足工艺需求，此时就需要对第一光刻胶层204进行剥胶返工，然后重新进行涂胶及光刻。
[0004]如图2与图3所示，除去所述第一光刻胶层204，然后在所述存储区a的所述氮化层203上重新形成第二光刻胶层205，并以所述第二光刻胶层205为掩膜刻蚀除去所述非存储区b上的所述氮化层203及所述遂穿氧化层202。具体的，采用干法灰化工艺除去所述第一光刻胶层204，然后采用硫酸等化学溶液进一步清洗所述衬底200，以除去所述氮化层203表面残余的所述第一光刻胶层204及干法灰化过程中产生的聚合物。由于硫酸具有较强的吸水性及腐蚀性，在清洗过程中硫酸溶液会改变所述氮化层203表面的性质，此外，虽然硫酸清洗后会对所述衬底200进行清水冲洗等步骤，但仍不可避免有部分硫酸溶液残留在所述氮化层203上，导致所述氮化层203与所述第二光刻胶层205之间的粘附性变差。为了保证所述非存储区b上的所述氮化层203及所述遂穿氧化层202刻蚀干净，一般会采用湿刻蚀工艺，且刻蚀时间较长，在刻蚀过程中所述第二光刻胶层205长时间浸泡在湿法腐蚀液中，所述氮化层203与所述第二光刻胶层205之间的粘附性进一步变差，导致湿法腐蚀液对所述存储区a边缘区域的氮化层203产生侧向钻蚀，影响SONOS存储器的性能，且随着半导体器件尺寸的不断缩小，侧向钻蚀导致的存储器失效概率进一步提高，严重影响产品良率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种SONOS存储器的光刻返工方法，以解决现有的光刻返工过程中光刻胶与氮化层之间粘附性变差导致的侧向钻蚀的问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种SONOS存储器的光刻返工方法，包括：
[0007]提供衬底，所述衬底具有存储区及非存储区，所述衬底上依次形成遂穿氧化层、氮化层及待返工的第一光刻胶层；
[0008]除去所述第一光刻胶层；
[0009]在所述氮化层上形成阻挡氧化层；
[0010]在所述阻挡氧化层上形成第二光刻胶层；
[0011]以所述第二光刻胶层为掩模除去所述非存储区上的所述阻挡氧化层及所述氮化层；
[0012]除去所述第二光刻胶层；
[0013]同步除去剩余的所述阻挡氧化层及所述非存储区上的所述遂穿氧化层。
[0014]可选的，除去所述第一光刻胶层的步骤包括：
[0015]对所述第一光刻胶层进行干法灰化工艺，以除去所述第一光刻胶层；
[0016]采用硫酸对所述衬底进行清洗。
[0017]可选的，以所述第二光刻胶层为掩模除去所述非存储区上的所述阻挡氧化层及所述氮化层的步骤包括：
[0018]采用干法刻蚀工艺除去所述非存储区上的所述阻挡氧化层；
[0019]采用第一湿法刻蚀工艺除去所述非存储区上的所述氮化层。
[0020]可选的，所述第一湿法刻蚀工艺采用的刻蚀剂为磷酸。
[0021]可选的，所述阻挡氧化层的厚度为所述遂穿氧化层厚度的0.5～1.5倍。
[0022]可选的，采用第二湿法刻蚀工艺同步除去剩余的所述阻挡氧化层及所述非存储区上的遂穿氧化层。
[0023]可选的，所述第二湿法刻蚀工艺采用的刻蚀剂为氢氟酸。
[0024]可选的，除去所述第二光刻胶层的步骤包括：
[0025]对所述第二光刻胶层进行干法灰化工艺，以除去所述第二光刻胶层；
[0026]采用硫酸对所述衬底进行清洗。
[0027]可选的，同步除去剩余的所述阻挡氧化层及所述非存储区上的遂穿氧化层之后还包括：
[0028]在所述衬底上形成栅极氧化层，所述栅极氧化层覆盖所述氮化层及所述非存储区的所述衬底。
[0029]可选的，所述存储区的所述衬底的上表面高度低于所述非存储区的所述衬底的上表面高度。
[0030]本专利技术实施例提供了一种SONOS存储器的光刻返工方法，包括：提供衬底，所述衬底具有存储区及非存储区，所述衬底上依次形成遂穿氧化层、氮化层及待返工的第一光刻胶层；除去所述第一光刻胶层；在所述氮化层上形成阻挡氧化层；在所述阻挡氧化层上形成第二光刻胶层；以所述第二光刻胶层为掩膜除去所述非存储区上的所述阻挡氧化层及所述氮化层；除去所述第二光刻胶层；同步除去剩余的所述阻挡氧化层及所述非存储区上的遂穿氧化层。通过在光刻返工过程中在所述氮化层上形成所述阻挡氧化层，保证所述阻挡氧化层与所述第二光刻胶层及所述氮化层之间均具有良好的粘附性，解决了去除所述第一光刻胶层后，所述氮化层与所述第二光刻胶层之间粘附性变差的问题，有效避免后续刻蚀过程中由于粘附性降低导致的所述存储区边缘的所述第二光刻胶层剥落及对所述氮化层造成的侧向钻蚀的问题，保证所述SONOS存储器的性能及产品良率。
附图说明
[0031]图1～3为一种SONOS存储器的光刻返工方法相应步骤对应的结构示意图；
[0032]图4为本专利技术实施例提供的一种SONOS存储器的光刻返工方法的流程图；
[0033]图5～13为专利技术实施例提供的一种SONOS存储器的光刻返工方法相应步骤对应的结构示意图；
[0034]其中，附图标记为：
[0035]A、a
‑
存储区；B、b
‑
非存储区；
[0036]100、200
‑
衬底；101、201
‑
浅槽隔离结构；102、202
‑
遂穿氧化层；103、203
‑
氮化层；104、204
‑
第一光刻胶层；105
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阻挡氧化层；106
‑
第二光刻胶层；10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SONOS存储器的光刻返工方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底具有存储区及非存储区，所述衬底上依次形成遂穿氧化层、氮化层及待返工的第一光刻胶层；除去所述第一光刻胶层；在所述氮化层上形成阻挡氧化层；在所述阻挡氧化层上形成第二光刻胶层；以所述第二光刻胶层为掩模除去所述非存储区上的所述阻挡氧化层及所述氮化层；除去所述第二光刻胶层；同步除去剩余的所述阻挡氧化层及所述非存储区上的所述遂穿氧化层。2.如权利要求1所述的SONOS存储器的光刻返工方法，其特征在于，除去所述第一光刻胶层的步骤包括：对所述第一光刻胶层进行干法灰化工艺，以除去所述第一光刻胶层；采用硫酸对所述衬底进行清洗。3.如权利要求1所述的SONOS存储器的光刻返工方法，其特征在于，以所述第二光刻胶层为掩模除去所述非存储区上的所述阻挡氧化层及所述氮化层的步骤包括：采用干法刻蚀工艺除去所述非存储区上的所述阻挡氧化层；采用第一湿法刻蚀工艺除去所述非存储区上的所述氮化层。4.如权利要求3所述的SONOS存储器的光刻返工方法，其特征在于，所述第一湿法刻蚀工艺采用的刻蚀剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：周家民，陈冬，刘政红，齐瑞生，黄冠群，陈昊瑜，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：