90nm NAND Flash技术中多晶硅线均匀性制程的改善方案

论文摘要

闪存（Flash Memory）作为EPROM和EEPROM的一个综合体,在成本和功能上取得了一个很好的平衡。而且其存储信息的速度也可以达到和DRAM相媲美,使得闪存成为目前一种增长最快的半导体产品。同时闪存是非掉电易失性内存的一种,具有关掉电源仍可保存数据的优点,同时又具备掉电易失性内存可重复读写且读写速度快、单位体积内可储存最多数据量,以及低功耗特性等优点,故是现阶段行动储存装置的首选。由于器件性能的要求,闪存对存储单元的均匀性要求比较高,而随着线宽越来越小,从工艺的角度去达到存储单元均匀性的难度也越来越大,特别是多晶硅线的均匀性。针对这一问题,本文对90nm NAND Flash多晶硅线的均匀性进行了研究。主要研究了如何改善由于使用193nm Arf光刻胶带来的线边缘粗糙度（LER）的问题,其次是如何解决存储单元内bank（存储区域） to bank ,bank in bank多晶硅线的均匀性问题。最后通过对光刻和蚀刻工艺中硬掩膜（HM）的改良从而获得最小的线边缘粗糙度,优化OPC,使用人工OPC（Manual-OPC）和加辅助图形的方法进一步提高存储单元内bank to bank ,bank in bank多晶硅线的均匀性。此结论通过测量多晶硅线均匀性改善前后的Vt均匀性作对比得到验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 FLASH简介
• 1.1.1 Flash 的发展历史
• 1.1.2 Flash 的分类
• 1.1.3 Flash 的市场
• 1.1.4 NAND Flash 的结构
• 1.1.5 NAND Flash 的读，写，擦除的工作原理
• 1.2 光刻及蚀刻工艺技术的简介
• 1.2.1 光刻的基本原理
• 1.2.2 光刻机的发展及趋势
• 1.2.4 光罩PSM 和OPC 技术的应用
• 1.2.5 蚀刻的基本原理
• 1.2.5 蚀刻的应用
• 第二章 硬掩膜对多晶硅线线边缘粗糙度的改善
• 2.1 90NM NAND FLASH 光刻机型的选择
• 2.2 线边缘粗糙度的概念与硬掩膜的应用
• 2.2.1 线条边缘粗糙度的概念
• 2.2.2 硬掩膜在光刻的应用
• 2.2.3 硬掩膜在刻蚀的应用
• 2.2.4 硬掩膜在刻蚀的使用方法
• 2.3 90NM NAND FLASH硬掩膜选择实验方案
• 2.3.1 氮化硅对多晶硅线线边缘粗糙度的影响
• 2.3.2 HM（poly）对Poly 线LER 的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 优化OPC 进一步提高POLY 线均匀性
• 3.1 90NM NAND FLASH 的版图
• 3.2 多晶硅线在传统OPC 后的光罩尺寸
• 3.3 传统OPC 方法下的POLY线均匀性问题
• 3.4 MANUAL-OPC 修正BANK 内边缘WL 的CD
• 3.5 在CELL 边缘加辅助 WL
• 3.6 本章小结
• 第四章 实验结果对VT 影响的比较
• 4.1 测量VT的原理
• 4.2 POLY 线的均匀性的改善前后的VT 的均匀性比较
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文