專利名稱：在多晶硅膜層中形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導體器件制造工藝，具體涉及一種窄溝槽(寬度小
于等于0.10um)的制備方法。
背景技術(shù)：
某些半導體器件(例如閃存)需要在多晶硅膜層中形成一種窄溝槽結(jié)
構(gòu)，而且隨著半導體器件的特征尺寸(例如臨界尺寸)的持續(xù)減小，該窄 溝槽的寬度尺寸將降低到<=0. 10um,如圖l和圖2為窄溝槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
而制造窄溝槽結(jié)構(gòu),需要在光刻中采用精度更高的昂貴設(shè)備或者更加 復(fù)雜的工藝技術(shù)來實現(xiàn)，因此，在現(xiàn)有的光刻設(shè)備和工藝條件下能夠形成 窄溝槽結(jié)構(gòu)是有待研究的技術(shù)課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在多晶硅膜層中形成窄溝槽 結(jié)構(gòu)的制備方法，它可以在多晶硅膜層中制備寬度小于等于0.10um的窄 溝槽結(jié)構(gòu)，且不需要改進現(xiàn)有的光刻設(shè)備。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了 一種在多晶硅膜層中形成窄 溝槽結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟
(1) 在所述多晶硅膜層上淀積第一層氮化硅膜層；
(2) 在所述的第一層氮化硅膜層上涂布光刻膠，并光刻定義溝槽區(qū)
域；(3)刻蝕曝光露出的所述第一層氮化硅膜層，并去除剩余的光刻膠； (4 )在刻蝕后的第一層氮化硅膜層上淀積與其材質(zhì)相同的第二層氮 化硅膜層；
(5) 干法刻蝕所述第二層氮化硅膜層，并在所述第一層氮化硅膜層 中形成側(cè)墻和隔離區(qū)；
(6) 用刻蝕后剩余的氮化硅膜層作為硬掩膜層，刻蝕所述的多晶硅 膜層，在所述多晶硅膜層內(nèi)形成窄溝槽結(jié)構(gòu)；
(7) 去除剩余的氮化硅膜層。 本發(fā)明不需要改進現(xiàn)有的光刻設(shè)備即可在多晶硅膜層中制備寬度小
于等于0.10um的窄溝槽結(jié)構(gòu)，工藝簡單，且窄溝槽的寬度可以通過改變 第二層氮化硅膜層的厚度控制。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。 圖1是窄溝槽結(jié)構(gòu)的頂面示意圖； 圖2是窄溝槽結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖3是本發(fā)明步驟多晶硅膜層淀積第一層氮化硅膜層后的示意圖； 圖4是本發(fā)明在第一層氮化硅膜層上涂布光刻膠和光刻定義溝槽區(qū) 域后的示意圖5是本發(fā)明刻蝕第一層氮化硅膜層并去除光刻膠后的示意圖6是本發(fā)明淀積第二層氮化硅膜層后的示意圖7是本發(fā)明干法刻蝕第二層氮化硅膜層后的示意圖8是本發(fā)明刻蝕多晶硅膜層形成窄溝槽的示意圖；圖9是本發(fā)明去除剩余氮化硅膜層形成最終多晶硅窄溝槽的示意圖。 其中的附圖標記為1、多晶硅膜層；2、窄溝槽；3、第一層氮化硅
膜層；4、光刻膠；5、第二層氮化硅膜層；6、側(cè)墻；7、隔離區(qū)；S、溝
槽寬度；P、節(jié)距。
具體實施例方式
如圖1和圖2所示，本發(fā)明利用現(xiàn)有的光刻設(shè)備和工藝條件，在多晶 硅膜層1中制備窄溝槽2結(jié)構(gòu)(例如溝槽寬度S《0.1um，節(jié)距 P>=0.32um)的詳細步驟如下
(1) 在多晶硅膜層1上淀積第一層氮化硅膜層3 (參見圖3)。
(2) 在第一層氮化硅膜層3上涂布光刻膠4，并光刻定義溝槽區(qū)域 (參見圖4)。
光刻定義的溝槽圖形為普通的溝槽圖形，溝槽寬度較大(0.16 0. 20um)。
(3) 刻蝕曝光露出的第一層氮化硅膜層3，并去除剩余的光刻膠4 (參見圖5)。
(4) 在刻蝕后的第一層氮化硅膜層3上淀積第二層氮化硅膜層5(參 見圖6)。
(5) 干法腐蝕第二層氮化硅膜層5，并在第一層氮化硅膜層3中形 成側(cè)墻6和隔離區(qū)7 (參見圖7)。
(6) 用刻蝕后剩余的第一層氮化硅膜層3和第二層氮化硅膜層5(即 側(cè)墻6)作為硬掩膜(hardmask)層，刻蝕多晶硅膜層1，在多晶硅膜層 1內(nèi)形成窄溝槽2結(jié)構(gòu)(參見圖8)(7)去除剩余的第一層氮化硅膜層3和第二層氮化硅膜層5 (參見 圖9)，從而在多晶硅膜層1中形成最終的窄溝槽2。
上述制作窄溝槽的過程中，可以增加第二層氮化硅膜層5的厚度減 小窄溝槽2的寬度S，工藝簡單，容易實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種在多晶硅膜層中形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)在所述多晶硅膜層上淀積第一層氮化硅膜層；(2)在所述的第一層氮化硅膜層上涂布光刻膠，并光刻定義溝槽區(qū)域；(3)刻蝕曝光露出的所述第一層氮化硅膜層，并去除剩余的光刻膠；(4)在刻蝕后的第一層氮化硅膜層上淀積第二層氮化硅膜層；(5)干法刻蝕所述第二層氮化硅膜層，并在所述第一層氮化硅膜層中形成側(cè)墻和隔離區(qū)；(6)用刻蝕后剩余的氮化硅膜層作為硬掩膜層，刻蝕所述的多晶硅膜層，在所述多晶硅膜層內(nèi)形成窄溝槽結(jié)構(gòu)；(7)去除剩余的氮化硅膜層。
2、 如權(quán)利要求1所述的在多晶硅膜層中形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的制備方 法，其特征在于，所述窄溝槽的寬度小于等于0.10um。
3、 如權(quán)利要求1所述的在多晶硅膜層中形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的制備方 法，其特征在于，步驟(2)光刻定義的溝槽寬度為0.16 0. 20um。
4、 如權(quán)利要求1所述的在多晶硅膜層中形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的制備方 法，其特征在于，通過增加所述第二層氮化硅膜層的厚度減小所述窄溝槽 的寬度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在多晶硅膜層中形成窄溝槽結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟在多晶硅膜層上淀積第一層氮化硅膜層；在第一層氮化硅膜層上涂布光刻膠，光刻定義溝槽區(qū)域；刻蝕曝光露出的第一層氮化硅膜層，去除剩余光刻膠；在刻蝕后的第一層氮化硅膜層上淀積第二層氮化硅膜層；干法刻蝕第二層氮化硅膜層，并在第一層氮化硅膜層中形成側(cè)墻和隔離區(qū)；用刻蝕后剩余的氮化硅膜層作為硬掩膜層，刻蝕多晶硅膜層，在多晶硅膜層內(nèi)形成窄溝槽結(jié)構(gòu)；去除剩余的氮化硅膜層。本發(fā)明不需要改進光刻設(shè)備即可在多晶硅膜層中制備寬度＜＝0.10um的窄溝槽結(jié)構(gòu)，且窄溝槽的寬度可以通過改變第二層氮化硅膜層的厚度控制。
文檔編號H01L21/02GK101625967SQ200910055509
公開日2010年1月13日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者宗登剛, 徐愛斌, 棟 李, 李榮林, 董耀旗 申請人:上海宏力半導體制造有限公司