[發(fā)明專利]一種雙圖案掩膜及其制作方法、半導體器件、電子設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010566755.3
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN113823553A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 郭炳容;賀曉彬;丁明正;楊濤;李俊峰;王文武
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;真芯（北京）半導體有限責任公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027
• 代理公司: 北京知迪知識產權代理有限公司 11628
• 代理人: 何麗娜

本發(fā)明公開一種雙圖案掩膜及其制作方法、半導體器件、電子設備，涉及半導體制作技術領域，實現了利用雙重構圖形成圖案結構所具有的成本低的效果。該雙圖案掩膜的制作方法包括，提供襯底。在襯底上形成硬掩膜材料層。在硬掩膜材料層上形成掩膜材料層并進行圖案化處理，形成沿第一方向延伸的第一方向掩膜圖案。以第一方向掩膜圖案為掩膜對硬掩膜材料層進行刻蝕，形成沿第一方向延伸的第一方向圖案。在形成有第一方向圖案的硬掩膜材料層上繼續(xù)形成掩膜材料層并進行圖案化處理，形成沿第二方向延伸的第二方向掩膜圖案，第二方向與第一方向交叉。由交叉的第一方向圖案和第二方向掩膜圖案形成孔圖案。本發(fā)明還提供雙圖案掩膜、半導體器件和電子設備。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體器件制作技術領域，特別是涉及一種雙圖案掩膜及其制作方法、半導體器件、電子設備。

背景技術

半導體器件是導電性介于良導電體與絕緣體之間，利用半導體材料特殊電特性來完成特定功能的電子器件，可用來產生、控制、接收、變換、放大信號和進行能量轉換。

半導體器件的制作過程中，通常需要在半導體器件所具有的襯底上形成孔，然后在孔內形成如電容器、導電柱或柵堆疊等。現有技術中，通常采用光刻工藝在襯底上形成孔，即在襯底上先形成孔圖案，然后刻蝕襯底以形成孔。

隨著半導體器件的逐漸縮小，孔的尺寸以及孔與孔之間的距離越來越小，對光刻工藝中所采用的光學設備和光學光刻膠的最小分辨率提出更高的要求，這將大大提高半導體器件的制作成本。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種雙圖案掩膜及其制作方法，半導體器件、電子設備，解決了現有技術中利用光刻工藝形成圖案結構存在的成本高的問題，實現了利用雙圖案掩膜形成圖案結構所具有的成本低的效果。

為了實現上述目的，本發(fā)明提供一種雙圖案掩膜的制作方法，包括：

提供一襯底；

在襯底上形成硬掩膜材料層；

在硬掩膜材料層上形成掩膜材料層并進行圖案化處理，形成沿第一方向延伸的第一方向掩膜圖案；

以第一方向掩膜圖案為掩膜對硬掩膜材料層進行刻蝕，形成沿第一方向延伸的第一方向圖案；

在形成有第一方向圖案的硬掩膜材料層上繼續(xù)形成掩膜材料層并進行圖案化處理，形成沿第二方向延伸的第二方向掩膜圖案，第二方向與第一方向交叉；

由交叉的所述第一方向圖案和所述第二方向掩膜圖案形成孔圖案。

與現有技術相比，本發(fā)明提供的雙圖案掩膜的制作方法，處理硬掩膜材料層形成沿第一方向延伸的第一方向圖案，即利用第一方向圖案沿第一方向定義出凸起部和凹槽部。然后在第一方向圖案上形成沿第二方向延伸的第二方向掩膜圖案，第二方向掩膜圖案形成在第一方向圖案之上，而且第二方向掩膜圖案與第一方向圖案交叉，利用交叉的第一方向圖案和第二方向掩膜圖案可以在硬掩膜材料層上定義出孔圖案。第一方向圖案和第二方向掩膜圖案交叉的凹槽部構成孔圖案。與現有技術中采用光刻工藝形成孔圖案相比，可以不用通過進一步降低最小分辨率來縮小孔圖案，而是通過控制第一方向圖案和第二方向掩膜圖案的尺寸縮小孔圖案，因此，可以降低孔圖案的制作成本，使得半導體器件的制作成本也隨之降低。

本發(fā)明還提供一種雙圖案掩膜，包括襯底和形成在襯底上的硬掩膜材料層，硬掩膜材料層形成有沿第一方向延伸的第一方向圖案，在形成有第一方向圖案的所述硬掩膜材料層上形成有沿第二方向延伸的第二方向掩膜圖案，第二方向與所述第一方向交叉。由交叉的所述第一方向圖案和第二方向掩膜圖案形成孔圖案。

與現有技術相比，本發(fā)明提供的雙圖案掩膜的有益效果與上述技術方案的雙圖案掩膜的制作方法的有益效果相同，在此不做贅述。