[發(fā)明專利]光掩膜、半導(dǎo)體器件的制作方法及半導(dǎo)體器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410554187.X
• 申請(qǐng)日: 2014-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN105573045B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許志穎;尹蘭;田艷爭(zhēng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G03F1/00
• 分類號(hào): G03F1/00;H01L21/308
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

本申請(qǐng)公開了一種光掩膜、半導(dǎo)體器件的制作方法及半導(dǎo)體器件。該光掩膜包括：第一區(qū)域，包括交替設(shè)置的圖形區(qū)和第一阻擋區(qū)；第二區(qū)域，包括偽圖形區(qū)和設(shè)置于偽圖形區(qū)的兩側(cè)的第二阻擋區(qū)，第二區(qū)域和第一區(qū)域通過第二阻擋區(qū)和圖形區(qū)相連。采用該光掩膜對(duì)進(jìn)行曝光和顯影時(shí)，由于在第二區(qū)域中設(shè)置有偽圖形區(qū)，從而減小了所形成光刻膠層中對(duì)應(yīng)于第二區(qū)域的部分的寬度，進(jìn)而減小了對(duì)光刻膠層進(jìn)行硬烘時(shí)光刻膠層的側(cè)面的傾斜程度，并進(jìn)一步提高了所形成半導(dǎo)體器件的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體集成電路的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光掩膜、半導(dǎo)體器件的制作方法及半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

光刻是半導(dǎo)體器件的制作過程中最常見的工藝之一。所謂光刻是指光源通過光掩膜將電路圖形復(fù)制到半導(dǎo)體基體上的光刻膠層的過程。光刻過程中的誤差可使得光刻膠層中的電路圖形發(fā)生歪曲，進(jìn)而影響所形成半導(dǎo)體器件的性能。因此，光刻工藝是影響半導(dǎo)體器件性能的關(guān)鍵因素之一。

光刻工藝主要包括以下步驟：首先，在半導(dǎo)體基體30′上涂上一層光刻膠層，其中，半導(dǎo)體基體30′包括功能器件區(qū)31′和位于功能器件區(qū)31′之間的阻擋區(qū)33′；然后，采用光掩膜對(duì)光刻膠層進(jìn)行曝光和顯影，以將光掩膜中電路圖形復(fù)制到光刻膠層中(即在光刻膠中形成圖形)，其中光掩膜包括由交替設(shè)置的圖形區(qū)11′和第一阻擋區(qū)13′組成的第一區(qū)域10′以及由第二阻擋區(qū)23′組成的第二區(qū)域20′(如圖1所示)；最后，對(duì)顯影后的光刻膠層進(jìn)行硬烘以提高光刻膠層的堅(jiān)硬度，從而提高光刻膠層在后續(xù)離子注入或刻蝕過程中保護(hù)半導(dǎo)體基體的能力。在上述光刻步驟之后，還需要沿光刻膠層中的圖形對(duì)半導(dǎo)體基體進(jìn)行工藝處理，以在半導(dǎo)體基體中形成功能器件(例如阱結(jié)構(gòu))，并在功能器件之間形成阻擋區(qū)。

在上述曝光和顯影的步驟之后，會(huì)在半導(dǎo)體基體30′的功能器件區(qū)31′中形成多個(gè)第一光刻膠圖案41′，而在阻擋區(qū)33′中形成第二光刻膠圖案43′，且各第一光刻膠圖案41′的寬度小于第二光刻膠圖案43′的寬度，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。在后續(xù)硬烘的步驟中，光刻膠層的底部與半導(dǎo)體基體30′粘合，使得光刻膠層的底部幾乎不會(huì)收縮，而光刻膠的頂部會(huì)發(fā)生一定程度收縮，從而導(dǎo)致光刻膠的側(cè)面發(fā)生傾斜。由于各第一光刻膠圖案41′的收縮程度明顯大于第二光刻膠圖案43′的收縮程度，使得第一光刻膠圖案41′的側(cè)面的傾斜程度明顯大于第二光刻膠圖案43′的側(cè)面的傾斜程度，從而使得第一光刻膠圖案41′的側(cè)面不能有效阻擋后續(xù)工藝(例如離子注入或刻蝕)，進(jìn)而影響所形成半導(dǎo)體器件的性能(例如造成阱漏電流等)，甚至導(dǎo)致半導(dǎo)體器件發(fā)生失效。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)旨在提供一種光掩膜、半導(dǎo)體的制作方法及半導(dǎo)體器件，以降低采用光掩膜進(jìn)行光刻時(shí)光刻膠層側(cè)面的傾斜程度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N光掩膜，該光掩膜包括：第一區(qū)域，包括交替設(shè)置的圖形區(qū)和第一阻擋區(qū)；第二區(qū)域，包括偽圖形區(qū)和設(shè)置于偽圖形區(qū)的兩側(cè)的第二阻擋區(qū)，第二區(qū)域和第一區(qū)域通過第二阻擋區(qū)和圖形區(qū)相連。

進(jìn)一步地，各第一阻擋區(qū)的寬度小于第二區(qū)域的寬度。

進(jìn)一步地，各第一阻擋區(qū)的寬度相等，與圖形區(qū)相連的第二阻擋區(qū)的寬度與任一第一阻擋區(qū)的寬度相等。

進(jìn)一步地，各圖形區(qū)的寬度相等，且偽圖形區(qū)的寬度與任一圖形區(qū)的寬度相等。

同時(shí)，本申請(qǐng)還提供了一種半導(dǎo)體器件的制作方法，該制作方法包括以下步驟：在半導(dǎo)體基體上形成光刻膠層；采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑墓庋谀?duì)光刻膠層進(jìn)行光刻以在光刻膠層中形成圖形；沿光刻膠層中的圖形對(duì)半導(dǎo)體基體進(jìn)行工藝處理，以在半導(dǎo)體基體中形成功能器件。

進(jìn)一步地，光刻的步驟包括：采用光掩膜對(duì)光刻膠層進(jìn)行曝光和顯影，以去除光刻膠層中對(duì)應(yīng)于光掩膜中的圖形區(qū)和偽圖形區(qū)的部分；對(duì)顯影后的光掩膜進(jìn)行硬烘以形成光刻膠層中的圖形。

進(jìn)一步地，在形成功能器件的步驟中，在半導(dǎo)體基體中對(duì)應(yīng)于光掩膜中的圖形區(qū)和偽圖形區(qū)的位置形成功能器件。