[发明专利]制作存储器的字线方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术，特别涉及一种制作存储器的字线(WL，word line)方法。

背景技术

在半导体技术工艺中，有一种制作存储器字线的工艺。在制作存储器的字线时，需要遵循设计标准。例如，对于容量为8G的N型只读存储器，其字线被要求宽90纳米，字线与字线之间的距离为90纳米，也就是90纳米尺寸的存储器的字线。为了达到这个设计标准，通常采用193纳米长的深紫外光(DUV)在晶圆衬底的光刻胶层上曝光后，光刻胶层显影后得到字线图形，最后，以具有字线图形的光刻胶层为掩膜，刻蚀晶圆衬底的多晶硅层，得到字线。在这个过程中，由于光刻胶层在上述深紫外光曝光过程中的焦深在0.3微米左右，为了可以在光刻胶层显影得到字线图形，所以要保证光刻胶层不能太厚，一般为2500埃左右。

参照图1a～图1e所示的现有技术制作存储器的字线剖面示意图，对现有技术提供的在存储器上制作字线的方案进行详细说明：

步骤1、在晶圆衬底101上依次氧氮氧(ONO)层102、多晶硅层103及氮化硅(SiN)层104，如图1a所示；

在该步骤中，ONO层102作为刻蚀终止层，比较薄；多晶硅层103的厚度为1700埃，SiN层104作为硬掩膜层，厚度为300埃左右；

步骤2，在图1a所示的结构上，旋涂光刻胶层105后，对该光刻胶层105进行曝光后，显影得到字线图形，如图1b所示；

在该步骤中，光刻胶层105的厚度为2500埃；

步骤3，以具有字线图形的光刻胶层105为掩膜，刻蚀SiN层104至开口处，如图1c所示；

在该步骤中，在刻蚀SiN层104的同时，也会刻蚀光刻胶层105上表面，从而使得光刻胶层104的厚度变为1900埃；

步骤4，以具有字线图形的光刻胶层105为掩膜，刻蚀多晶硅层103，如图1d所示；

在该步骤中，在刻蚀过程中，光刻胶层105被刻蚀完全，SiN层104的上表面也被刻蚀；

步骤5，按照步骤4的过程继续刻蚀，直到SiN层104被刻蚀光，如图1e所示；

在该步骤中，当SiN层104被刻蚀完全时，多晶硅层103还没有按照字线图形被完全开口，即没有刻蚀到ONO层102，多晶硅层103上的字线图形距离开口处还有150埃的厚度。

可以看出，造成在多晶硅层103未完全形成字线的原因就是光刻胶层105太薄，如果要在多晶硅层103完全形成字线，也就是在多晶硅层按照字线图形被完全开口，而不损伤多晶硅层103上表面，需要至少300埃左右的光刻胶层105，用于在后续刻蚀时消耗。但是，如果增厚光刻胶层105，又会使得无法将字线图形完整光刻在光刻胶层105，这就造成了在存储器上无法制造字线。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种制作存储器的字线方法，该方法能够在制作90纳米以下的存储器的字线过程中，当光刻胶层厚度比较薄的情况时，通过改变硬掩膜层的结构而提高多晶硅层相对硬掩膜层的刻蚀比，制作存储器的字线。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案具体是这样实现的：

一种制作存储器的字线方法，该方法包括：

在晶圆衬底依次沉积氧氮氧层、多晶硅层、和作为硬掩膜层的氮化硅层及氧化硅层；

在所述氧化硅层上旋涂光刻胶层后光刻，在光刻胶层形成字线图形；

以具有字线图形的光刻胶层为掩膜，依次刻蚀氧化硅层、氮化硅层及多晶硅层，直到在多晶硅层形成字线，光刻胶层和氧化硅层被刻蚀完；

去除多晶硅层上刻蚀剩余的氮化硅层。

所述硬掩膜层的氮化硅层的厚度及氧化硅层的厚度满足2(T_ox+T_SiN)＜＝2500，0＜＝1700-1/2[2500-2(T_ox+T_SiN)]-3T_ox＜＝2(T_SiN-100)要求，其中，T_ox为氧化硅层的厚度，T_SiN为SiN层的厚度。

在所述多晶硅层的厚度为1700埃时，所述沉积的氮化硅层为300埃，沉积的氧化硅层为200埃～300埃。

所述氧化硅层采用低压化学气相淀积LP-CVD通过正硅酸乙脂TEOS-臭氧的方法沉积得到。

所述去除多晶硅层上刻蚀剩余的氮化硅层采用热磷酸H₃PO₄。