JP5606388B2 - パターン形成方法 - Google Patents
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Description
以下では、NAND型フラッシュメモリ装置に実施形態を適用した場合について説明する。NAND型フラッシュメモリ装置は、メモリセルトランジスタ(以下、メモリセルともいう)が多数マトリクス状に配置されるメモリセル領域と、メモリセルを駆動するための周辺回路トランジスタを含む周辺回路領域と、を有する。
第1の実施形態では、最初に形成する芯材パターンのサイズ(幅)の1/2のサイズ(幅)のラインアンドスペース状のパターンを形成する場合を説明したが、第2の実施形態では、最初に形成する芯材膜のサイズの1/4のサイズのラインアンドスペース状のパターンを形成する場合を説明する。
第3の実施形態では、最初に形成する芯材膜のサイズの1/4のサイズのラインアンドスペース状のパターンを形成する第2の実施形態とは異なる方法について説明する。
Claims (5)
- 第1の方向に配置される一対の選択ゲートトランジスタ間に複数のメモリセルトランジスタが直列に接続されるメモリユニットが、半導体基板上にマトリックス状に配置され、前記第1の方向に直交する第2の方向に隣接する前記メモリセルトランジスタ間を結ぶワード線と、前記第2の方向に隣接する前記選択ゲートトランジスタ間を結ぶ選択ゲート線とを含む配線のパターン形成方法において、
前記メモリセルトランジスタおよび前記選択ゲートトランジスタを構成する被処理体上に、芯材膜を形成する芯材膜形成工程と、
前記第1の方向に隣接する前記メモリユニットの対向する一対の前記選択ゲート線が含まれる領域が開口するように前記芯材膜を選択的に除去する除去工程と、
前記芯材膜が選択的に除去された前記被処理体上に前記芯材膜とは異なる膜質からなるマスク膜をコンフォーマルに形成するマスク膜形成工程と、
前記芯材膜の上面が露出するように前記マスク膜をエッチバックし、前記芯材膜の側面に第1の幅の前記マスク膜を残す第1エッチバック工程と、
フォトリソグラフィ技術によって側面に前記マスク膜が残された前記芯材膜上における前記ワード線の形成領域にレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクに前記芯材膜をエッチングして、前記第1の幅よりも小さい第2の幅のラインアンドスペース状の芯材パターンを形成する芯材パターン形成工程と、
前記マスク膜と前記芯材パターンが形成された前記被処理体上に、前記芯材膜とは異なる材質からなる側壁膜をコンフォーマルに形成する側壁膜形成工程と、
前記芯材パターンの上面が露出するように前記側壁膜をエッチバックする第2エッチバック工程と、
前記芯材パターンを除去して、前記被処理体上に前記マスク膜と前記側壁膜とからなる加工マスクを形成する加工マスク形成工程と、
前記加工マスクを用いて前記被処理体をエッチングし、前記マスク膜の位置に前記選択ゲート線を形成し、前記側壁膜の位置に前記ワード線を形成するエッチング工程と、
を含むことを特徴とするパターン形成方法。 - 被処理体上に第1芯材膜を形成する芯材膜形成工程と、
前記第1芯材膜の所定の領域に開口パターンを形成する開口パターン形成工程と、
前記開口パターンが形成された前記被処理体上に前記第1芯材膜とは異なる材質からなる第1マスク膜をコンフォーマルに形成する第1マスク膜形成工程と、
前記第1芯材膜の上面が露出するように前記第1マスク膜をエッチバックし、前記第1芯材膜の側面に第1の幅の前記第1マスク膜を残す第1エッチバック工程と、
フォトリソグラフィ技術によって前記開口パターンの形成領域以外の領域に、前記第1芯材膜からなり前記第1の幅よりも小さい第2の幅のラインアンドスペース状の第1芯材パターンを形成する第1芯材パターン形成工程と、
前記第1マスク膜と前記第1芯材パターンが形成された前記被処理体上に、前記第1芯材膜とは異なる材質からなる第1側壁膜をコンフォーマルに形成する第1側壁膜形成工程と、
前記第1芯材パターンの上面が露出するように前記第1側壁膜をエッチバックする第2エッチバック工程と、
前記第1芯材パターンを除去して、前記被処理体上に第1側壁膜からなる第1側壁パターンを形成する第1側壁パターン形成工程と、
前記第1マスク膜と前記第1側壁パターンとを用いて前記被処理体をパターニングするパターニング工程と、
を含むことを特徴とするパターン形成方法。 - 前記芯材膜形成工程で、前記被処理体と前記第1芯材膜の間に、前記第1芯材膜とは材質の異なる第2芯材膜を形成し、
前記パターニング工程は、
前記第1マスク膜と前記第1側壁パターンとを用いて前記第2芯材膜をエッチングし、第2芯材パターンを形成する第2芯材パターン形成工程と、
前記第2芯材パターンをスリミングした後、前記第2芯材パターンが形成された前記被処理体上に、第2側壁膜をコンフォーマルに形成する第2側壁膜形成工程と、
前記第2芯材パターンの上面が露出するように前記第2側壁膜をエッチバックする第3エッチバック工程と、
前記第1マスク膜の形成位置に対応する前記第2芯材パターン以外の前記第2芯材パターンを除去し、前記第2側壁膜からなる第2側壁パターンを形成する第2側壁パターン形成工程と、
前記第2芯材パターンと前記第2側壁パターンとを用いて前記被処理体をエッチングするエッチング工程と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載のパターン形成方法。 - 被処理体上に第1マスク膜を形成する第1マスク膜形成工程と、
前記第1マスク膜の所定の領域に開口パターンを形成する開口パターン形成工程と、
前記開口パターンが形成された前記被処理体上に前記第1マスク膜とは異なる材質の第2マスク膜をコンフォーマルに形成する第2マスク膜形成工程と、
前記第1マスク膜の上面が露出するように前記第2マスク膜をエッチバックし、前記第1マスク膜の側面に第1の幅の前記第2マスク膜を残す第1エッチバック工程と、
前記第1マスク膜の側面に前記第2マスク膜が残された後の前記被処理体上の全面に、前記第1マスク膜と同じ材質の第3マスク膜を形成する第3マスク形成工程と、
前記第2マスク膜をストッパとして前記第3マスク膜の上面を平坦化する平坦化工程と、
前記第3マスク膜が平坦化された後の前記被処理体上に、芯材膜を形成する芯材膜形成工程と、
フォトリソグラフィ技術によって前記開口パターンの形成領域以外の領域に、前記芯材膜からなり前記第1の幅よりも小さい第2の幅のラインアンドスペース状の芯材パターンを形成する芯材パターン形成工程と、
前記芯材パターンが形成された前記被処理体上に、側壁膜をコンフォーマルに形成する側壁膜形成工程と、
前記芯材パターンの上面が露出するように前記側壁膜をエッチバックするエッチバック工程と、
前記芯材パターンを除去して、前記側壁膜からなる側壁パターンを形成する側壁パターン形成工程と、
前記側壁パターンを用いて前記第1マスク膜と前記第3マスク膜をエッチングしてマスクパターンを形成するマスクパターン形成工程と、
前記第2マスク膜と前記マスクパターンとをマスクとして、前記被処理体を加工する加工工程と、
を含むことを特徴とするパターン形成方法。 - 前記マスク膜形成工程では、前記芯材膜の側面における厚さが、前記選択ゲート線の幅から所定の本数分の前記ワード線の幅を引いた値に設定されることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。
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