[發(fā)明專利]一種光刻膠層的圖案化方法及半導(dǎo)體器件的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710018482.7
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN108288579B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 易旭東;孫曉雁
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01L21/30
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 高偉;張建

本發(fā)明提供一種光刻膠層的圖案化方法及半導(dǎo)體器件的制作方法，所述光刻膠層的圖案化包括：提供半導(dǎo)體襯底，并在所述半導(dǎo)體襯底的表面上形成光刻膠層，所述表面能被氧化；獲取所述光刻膠層在曝光前的實(shí)際等待時間；根據(jù)所述實(shí)際等待時間確定所述光刻膠層的實(shí)際曝光能量；以所確定的實(shí)際曝光能量對所述光刻膠層進(jìn)行曝光，以形成開口或線寬的關(guān)鍵尺寸與設(shè)定關(guān)鍵尺寸一致的圖案化光刻膠層。該光刻膠層的圖案化方法在對光刻膠層進(jìn)行曝光時，根據(jù)光刻膠層曝光前的實(shí)際等待時間確定實(shí)際曝光能量，以避免由于光刻膠層底部諸如氧化層等的厚度變化導(dǎo)致光刻膠層圖案的關(guān)鍵尺寸發(fā)生變化。半導(dǎo)體器件的制作方法具有類似的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種光刻膠層的圖案化方法及半導(dǎo)體器件的制作方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制造技術(shù)中，光刻是一種常用的制作工藝，通過光刻可以定義各種器件圖形和線寬。光刻過程一般包括：光刻膠涂覆、烘干、曝光、顯影，光刻膠去除等過程，光刻質(zhì)量的高低對半導(dǎo)體器件的性能、良率等具有重要影響。例如，在目前的28nm高K工藝中，通過光刻工藝制作輕摻雜漏(LDD)時光刻膠層LDD圖案的關(guān)鍵尺寸存在很大變化，目前的光刻工藝非常難控制LDD的關(guān)鍵尺寸。

目前，在半導(dǎo)體生產(chǎn)制造過程中，有許多工藝步驟之間存在Qtime(等待時間)限制，即制品需要在規(guī)定時間內(nèi)完成某段工藝，否則可能導(dǎo)致產(chǎn)品的缺陷增多，良率降低。在光刻工藝中，前一工藝步驟到當(dāng)前光刻工藝步驟的Q time(等待時間)也會影響光刻結(jié)果。

因此，需要有必要提出一種半導(dǎo)體器件的制作方法，以至少解決上述部分問題。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種光刻膠層的圖案化方法，其可以使得器件的關(guān)鍵尺寸更符合設(shè)計要求，提高半導(dǎo)體器件的性能。

為了克服目前存在的問題，本發(fā)明一方面提供一種光刻膠層的圖案化方法，其包括：在半導(dǎo)體襯底的表面上形成光刻膠層，所述表面能被氧化；獲取所述光刻膠層在涂覆前的實(shí)際等待時間；根據(jù)所述實(shí)際等待時間確定所述光刻膠層的實(shí)際曝光能量；以所確定的實(shí)際曝光能量對所述光刻膠層進(jìn)行曝光，以形成開口或線寬的關(guān)鍵尺寸與設(shè)定關(guān)鍵尺寸一致的圖案化光刻膠層。

進(jìn)一步地，根據(jù)所述實(shí)際等待時間確定所述光刻膠層的實(shí)際曝光能量的方法包括：基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得關(guān)鍵尺寸與等待時間的關(guān)系曲線；根據(jù)所述關(guān)鍵尺寸與等待時間的關(guān)系曲線，確定與所述實(shí)際等待時間對應(yīng)的第一關(guān)鍵尺寸，以及與所述光刻膠層的設(shè)定等待時間對應(yīng)的第二關(guān)鍵尺寸；利用下述公式獲得所述實(shí)際曝光能量：E_實(shí)際＝E_設(shè)定－(CD1-CD2)*F或者E_實(shí)際＝E_設(shè)定+(CD1-CD2)*F；其中，E_實(shí)際為所述實(shí)際曝光能量，E_設(shè)定為所述光刻膠層的設(shè)定曝光能量，CD1為所述第一關(guān)鍵尺寸，CD2為所述第二關(guān)鍵尺寸，F(xiàn)為表示曝光能量與關(guān)鍵尺寸關(guān)系的常量。

進(jìn)一步地，所述光刻膠層的圖案化方法還包括：獲得曝光能量與關(guān)鍵尺寸的關(guān)系曲線；根據(jù)所述曝光能量與關(guān)鍵尺寸的關(guān)系曲線獲得預(yù)定曝光能量范圍內(nèi)所述曝光能量與關(guān)鍵尺寸的關(guān)系曲線的斜率作為所述表示曝光能量與關(guān)鍵尺寸關(guān)系的常量F。

進(jìn)一步地，所述圖案化光刻膠層用作離子注入以在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成輕摻雜源漏的掩膜。

進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體襯底上形成有柵極，所述實(shí)際等待時間為形成所述柵極之后與涂覆所述光刻膠層之間的實(shí)際等待時間。