半导体器件的光刻方法、闪存器件的制作方法及闪存器件技术

本申请公开了一种半导体器件的光刻方法、闪存器件的制作方法及闪存器件。该半导体器件包括待刻蚀区和非刻蚀区，该光刻方法包括：在半导体器件上形成掩膜层；在位于非刻蚀区的掩膜上形成经离子注入处理的第一光阻胶层；在第一光阻胶层和位于待刻蚀区的掩膜上形成第二光阻胶层；对位于待刻蚀区的第二光阻胶层进行曝光并进行刻蚀。该光刻方法中，在对位于待刻蚀区的第二光阻胶层进行曝光并进行刻蚀的步骤之前，在位于非刻蚀区的掩膜上形成经离子注入处理的第一光阻胶层。该第一光阻胶层能够减少光刻过程对非刻蚀器件区造成的损伤，进而提高半导体器件的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路
，具体而言，涉及一种半导体器件的光刻方 法、闪存器件的制作方法及闪存器件。
技术介绍
在半导体集成电路的制作过程中，有些器件的高度不相同，使得具有不同性能的 器件之间形成隔离，进而提高晶体管的抗击穿电压及其他性能。然而，不同高度的器件会导 致芯片上台阶结构的产生，这种台阶结构通常会影响后续的光刻及离子注入等工艺过程， 尤其是台阶状栅极的制作过程。比如，在对位置较低的栅极进行光刻及刻蚀等工艺时，位置 较高的栅极会受到损伤，进而影响芯片的稳定性。台阶结构同样存在于闪速存储器中。闪速存储器包括存储单元区和逻辑电路区， 其中存储单元区包括沿远离存储单元区的方向依次设置的浮栅和控制栅，逻辑电路区包括 逻辑栅。其中，浮栅和控制栅比逻辑栅高lOOnm左右，从而形成了台阶状的栅极结构。当 闪速存储器的制程大于55nm时，通常利用具有较大波长的KrF光源（波长为248nm)或者 I-line光源（波长为365nm)对逻辑栅进行光刻，为了避免控制栅被过度刻蚀，通常在控制 栅上面涂上一层具有足够厚度的光阻胶（0. 4μm~3μm)。当闪速存储器达到55nm甚至更 小制程时，通常选用ArF激光光源（波长为193nm)对逻辑栅进行光刻。然而，为了提高芯片 整体的膜厚均等化，利用ArF激光光源进行光刻时，通常所需光阻胶的厚度较小（0. 2μm~ 0. 5μm)，因此在对逻辑电路区进行光刻及刻蚀过程中，势必会对存储单元区的浮栅和控制 栅造成损伤。 为了避免光刻及刻蚀过程对存储单元区造成损伤，目前有两种做法：一是在控制 栅上沉积一层硬掩膜作为保护层，但是光刻及刻蚀工艺完成后需要用湿法刻蚀去除硬掩 膜，湿法刻蚀工艺会进一步造成栅极损伤；二是在控制栅上沉积多层光阻胶，阻止后续工艺 的损害，但是在利用ArF激光光源进行光刻时光阻胶之间会发生溶解，导致阻挡效果不明 显。
技术实现思路
本申请旨在提供一种半导体器件的光刻方法、闪存器件的制作方法及闪存器件， 以减少光刻工艺对器件造成的损伤。 为了解决上述问题，本申请提供了一种半导体器件的光刻方法，该半导体器件包 括待刻蚀区和非刻蚀区，该光刻方法包括：在半导体器件上形成掩膜层；在位于非刻蚀区 的掩膜上形成经离子注入处理的第一光阻胶层；在第一光阻胶层和位于待刻蚀区的掩膜上 形成第二光阻胶层；对位于待刻蚀区的第二光阻胶层进行曝光并进行刻蚀。 进一步地，上述光刻方法中，形成第一光阻胶层的步骤包括：在掩膜层上形成第一 光阻胶预备层；对第一光阻胶预备层进行离子注入处理，形成第一光阻胶过渡层；去除位 于待刻蚀区上的第一光阻胶过渡层，形成第一光阻胶层。 进一步地，上述光刻方法中，离子注入处理的步骤中，注入离子能量为15keV~ 50keV，注入离子浓度为lE+13atoms/cm3 ~lE+16atoms/cm3。 进一步地，上述光刻方法中，注入离子优选为磷离子或硼离子。 进一步地，上述光刻方法中，在形成第一光阻胶层的步骤中，形成厚度为0.2~ 3μm的第一光阻胶层；在形成第二光阻胶层的步骤中，形成厚度为50~200nm的第二光阻 胶层。 进一步地，上述光刻方法中，形成第一光阻胶层之后，对第一光阻胶层进行烘烤。 进一步地，上述光刻方法中，烘烤的步骤中，烘烤的温度为100~300°C，烘烤的时 间为1~3min。 进一步地，上述光刻方法中，掩膜层为抗反射涂层或无定型碳层。 本申请还提供了一种闪存器件的制作方法，该制作方法包括：将衬底划分为核心 存储区和逻辑电路区；在核心存储区上形成第一栅极，并在逻辑电路区上形成第二栅极预 备层，第一栅极的上表面高于第二栅极预备层的上表面；对第二栅极预备层进行光刻及刻 蚀以形成第二栅极，光刻的方法为本申请上述的光刻方法。 进一步地，上述制作方法中，第一栅极包括浮栅和位于浮栅之上的控制栅，第二栅 极为逻辑栅。 本申请还提供了一种闪存器件，该闪存器件由本申请上述闪存器件的制作方法制 作而成。 应用本申请技术方案，在对位于待刻蚀区的第二光阻胶层进行曝光并进行刻蚀的 步骤之前，在位于非刻蚀区的掩膜上形成经离子注入处理的第一光阻胶层。通过注入离子 能够缩短第一光阻胶层中的分子间距，使得第一光阻胶层的结构致密性得以提高。因此，该 第一光阻胶层能够阻止后续光刻过程中的刻蚀离子进入非刻蚀器件区，从而减少光刻工艺 对器件造成的损伤，进而提高半导体器件的性能。【附图说明】 构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实 施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中： 图1示出了本申请实施方式所提供的半导体器件的光刻方法的流程示意图； 图2示出了本申请实施方式所提供的半导体器件的光刻方法中，在半导体器件上 形成掩膜层后的基体的剖面结构示意图； 图3示出了在位于图2所示的非刻蚀区的掩膜上形成经离子注入处理的第一光阻 胶层后的基体的剖面结构示意图； 图3-1示出了在图2所示的掩膜层上形成第一光阻胶预备层后的基体的剖面结构 不意图； 图3-2示出了对图3-1所示的第一光阻胶预备层进行离子注入处理形成第一光阻 胶过渡层后的基体的剖面结构示意图； 图4示出了在图3所示的第一光阻胶层和位于待刻蚀区的掩膜上形成第二光阻胶 层后的基体的剖面结构示意图； 图5示出了对位于图4所示的待刻蚀区的第二光阻胶层进行曝光并进行刻蚀后的 基体的剖面结构示意图。【具体实施方式】 下面将参照附图更详细地描述根据本专利技术的示例性实施例。然而，这些示例性实 施例可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应 当理解的是，提供这些实施例是为了使得本专利技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性实 施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多 种不同方式实施。 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如"在……之上"、"在……上方"、 "在……上表面"、"上面的"等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特 征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位 之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为"在其他器 件或构造上方"或"在其他器件或构造之上"的器件之后将被定位为"在其他器件或构造下 方"或"在其他器件或构造之下"。因而，示例性术语"在……上方"可以包括"在……上方" 和"在……下方"两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方 位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。 由
技术介绍
可知，光刻过程会对台阶状器件造成损伤。本申请的专利技术人针对上述 问题进行研究，提出了一种半导体器件的光刻方法，该半导体器件包括待刻蚀区和非刻蚀 区，如图1所示，该光刻方法包括：在半导体器件上形成掩膜层；在位于非刻蚀区的掩膜上 形成经离子注入处理的第一光阻胶层；在第一光阻胶层和位于待刻蚀区的掩膜上形成第二 光阻胶层；对位于待刻蚀区的第二光阻胶层进行曝光并进行刻蚀。 上述光刻方法中，在对位于待刻蚀区的第二光阻胶层进行曝光并进行刻蚀的步骤 之前，在位于非刻蚀区的掩膜上形成经离子注入处理的第一光阻胶层。注入离子能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的光刻方法，所述半导体器件包括待刻蚀区和非刻蚀区，其特征在于，所述光刻方法包括：在所述半导体器件上形成掩膜层；在位于所述非刻蚀区的掩膜上形成经离子注入处理的第一光阻胶层；在所述第一光阻胶层和位于所述待刻蚀区的掩膜上形成第二光阻胶层；对位于所述待刻蚀区的第二光阻胶层进行曝光并进行刻蚀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李天慧，张海洋，舒强，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31