一种光刻胶层的图案化方法及半导体器件的制作方法技术

本发明专利技术提供一种光刻胶层的图案化方法及半导体器件的制作方法，所述光刻胶层的图案化包括：提供半导体衬底，并在所述半导体衬底的表面上形成光刻胶层，所述表面能被氧化；获取所述光刻胶层在曝光前的实际等待时间；根据所述实际等待时间确定所述光刻胶层的实际曝光能量；以所确定的实际曝光能量对所述光刻胶层进行曝光，以形成开口或线宽的关键尺寸与设定关键尺寸一致的图案化光刻胶层。该光刻胶层的图案化方法在对光刻胶层进行曝光时，根据光刻胶层曝光前的实际等待时间确定实际曝光能量，以避免由于光刻胶层底部诸如氧化层等的厚度变化导致光刻胶层图案的关键尺寸发生变化。半导体器件的制作方法具有类似的优点。

Patterning method of photoresist layer and manufacturing method of semiconductor device

A patterning method of a photolithography layer and a fabrication method of a semiconductor device include providing a semiconductor substrate and forming a photolithography layer on the surface of the semiconductor substrate, the surface can be oxidized, and the actual waiting time of the photolithography layer before exposure is obtained; The actual exposure energy of the photolithography is determined according to the actual waiting time, and the photolithography layer is exposed with the actual exposure energy determined to form a patterned photolithography layer that is consistent with the key size of the opening or line width and the set key dimensions. When exposing the photolithography layer, the photolithography layer determines the actual exposure energy according to the actual waiting time before exposure of the photolithography layer to avoid the change of the key size of the photolithography pattern due to the thickness changes such as the oxide layer at the bottom of the photolithography layer. The fabrication of semiconductor devices has similar advantages.

【技术实现步骤摘要】
一种光刻胶层的图案化方法及半导体器件的制作方法
本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种光刻胶层的图案化方法及半导体器件的制作方法。
技术介绍
在半导体制造技术中，光刻是一种常用的制作工艺，通过光刻可以定义各种器件图形和线宽。光刻过程一般包括：光刻胶涂覆、烘干、曝光、显影，光刻胶去除等过程，光刻质量的高低对半导体器件的性能、良率等具有重要影响。例如，在目前的28nm高K工艺中，通过光刻工艺制作轻掺杂漏(LDD)时光刻胶层LDD图案的关键尺寸存在很大变化，目前的光刻工艺非常难控制LDD的关键尺寸。目前，在半导体生产制造过程中，有许多工艺步骤之间存在Qtime(等待时间)限制，即制品需要在规定时间内完成某段工艺，否则可能导致产品的缺陷增多，良率降低。在光刻工艺中，前一工艺步骤到当前光刻工艺步骤的Qtime(等待时间)也会影响光刻结果。因此，需要有必要提出一种半导体器件的制作方法，以至少解决上述部分问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。针对现有技术的不足，本专利技术提出一种光刻胶层的图案化方法，其可以使得器件的关键尺寸更符合设计要求，提高半导体器件的性能。为了克服目前存在的问题，本专利技术一方面提供一种光刻胶层的图案化方法，其包括：在半导体衬底的表面上形成光刻胶层，所述表面能被氧化；获取所述光刻胶层在涂覆前的实际等待时间；根据所述实际等待时间确定所述光刻胶层的实际曝光能量；以所确定的实际曝光能量对所述光刻胶层进行曝光，以形成开口或线宽的关键尺寸与设定关键尺寸一致的图案化光刻胶层。进一步地，根据所述实际等待时间确定所述光刻胶层的实际曝光能量的方法包括：基于实验数据获得关键尺寸与等待时间的关系曲线；根据所述关键尺寸与等待时间的关系曲线，确定与所述实际等待时间对应的第一关键尺寸，以及与所述光刻胶层的设定等待时间对应的第二关键尺寸；利用下述公式获得所述实际曝光能量：E实际＝E设定－(CD1-CD2)*F或者E实际＝E设定+(CD1-CD2)*F；其中，E实际为所述实际曝光能量，E设定为所述光刻胶层的设定曝光能量，CD1为所述第一关键尺寸，CD2为所述第二关键尺寸，F为表示曝光能量与关键尺寸关系的常量。进一步地，所述光刻胶层的图案化方法还包括：获得曝光能量与关键尺寸的关系曲线；根据所述曝光能量与关键尺寸的关系曲线获得预定曝光能量范围内所述曝光能量与关键尺寸的关系曲线的斜率作为所述表示曝光能量与关键尺寸关系的常量F。进一步地，所述图案化光刻胶层用作离子注入以在所述半导体衬底内形成轻掺杂源漏的掩膜。进一步地，所述半导体衬底上形成有栅极，所述实际等待时间为形成所述栅极之后与涂覆所述光刻胶层之间的实际等待时间。进一步地，所述半导体衬底上形成有第一掺杂类型的轻掺杂源漏，所述实际等待时间为去除用作离子注入以形成所述第一掺杂类型的轻掺杂源漏的掩膜的图案化光刻胶层之后，与涂覆用作离子注入以在所述半导体衬底内形成第二掺杂类型的轻掺杂源漏的掩膜的所述图案化光刻胶层之间的实际等待时间，所述第二掺杂类型与第一掺杂类型相反。根据本专利技术的光刻胶层的图案化方法，在对光刻胶层进行曝光时，根据光刻胶层曝光前的实际等待时间确定实际曝光能量，以避免由于光刻胶层底部诸如氧化层等的厚度变化导致关键尺寸发生变化。为了克服目前存在的问题，本专利技术另一方面还提供一种半导体器件的制作方法，其包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成栅极，采用如上所述的光刻胶层的图案化方法，在所述半导体衬底上形成第一图案化光刻胶层；以所述第一图案化光刻胶层为掩膜进行第一轻掺杂离子注入，以在所述半导体衬底内形成第一掺杂类型的轻掺杂源漏。进一步地，所述制作方法还包括：去除所述第一图案化光刻胶层；采用如上所述的光刻胶层的图案化方法，在所述半导体衬底上形成第二图案化光刻胶层；以所述第二图案化光刻胶层为掩膜进行第二轻掺杂离子注入，以在所述半导体衬底内形成第二掺杂类型的轻掺杂源漏，所述第二掺杂类型与第一掺杂类型相反；去除所述第二图案化光刻胶层。进一步地，在所述半导体衬底上形成第一图案化光刻胶层之前，在所述半导体衬底上形成栅极，所述第一掺杂类型的轻掺杂源漏位于所述栅极的两侧。根据本专利技术的半导体器件的制作方法，在对光刻胶层进行曝光时，根据光刻胶层曝光前的实际等待时间确定实际曝光能量，以避免由于光刻胶层底部诸如氧化层等的厚度变化导致关键尺寸发生变化。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1示出了氧化层厚度影响光刻工艺关键尺寸的示意性原理图；图2示出了关键尺寸与等待时间的示意性关系曲线；图3示出了根据本专利技术的一实施方式的光刻胶层的图案化方法的步骤流程图；图4示出了根据本专利技术一实施方式的半导体器件的制作方法的更详细的步骤流程图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光刻胶层的图案化方法，其特征在于，包括：在半导体衬底的表面上形成光刻胶层，所述表面能被氧化；获取所述光刻胶层在涂覆前的实际等待时间；根据所述实际等待时间确定所述光刻胶层的实际曝光能量；以所确定的实际曝光能量对所述光刻胶层进行曝光，以形成开口或线宽的关键尺寸与设定关键尺寸一致的图案化光刻胶层。

【技术特征摘要】
1.一种光刻胶层的图案化方法，其特征在于，包括：在半导体衬底的表面上形成光刻胶层，所述表面能被氧化；获取所述光刻胶层在涂覆前的实际等待时间；根据所述实际等待时间确定所述光刻胶层的实际曝光能量；以所确定的实际曝光能量对所述光刻胶层进行曝光，以形成开口或线宽的关键尺寸与设定关键尺寸一致的图案化光刻胶层。2.根据权利要求1所述的光刻胶层的图案化，其特征在于，根据所述实际等待时间确定所述光刻胶层的实际曝光能量的方法包括：基于实验数据获得关键尺寸与等待时间的关系曲线；根据所述关键尺寸与等待时间的关系曲线，确定与所述实际等待时间对应的第一关键尺寸，以及与所述光刻胶层的设定等待时间对应的第二关键尺寸；利用下述公式获得所述实际曝光能量；E实际＝E设定－(CD1-CD2)*F或者E实际＝E设定+(CD1-CD2)*F；其中，E实际为所述实际曝光能量，E设定为所述光刻胶层的设定曝光能量，CD1为所述第一关键尺寸，CD2为所述第二关键尺寸，F为表示曝光能量与关键尺寸关系的常量。3.根据权利要求2所述的光刻胶层的图案化，其特征在于，还包括：获得曝光能量与关键尺寸的关系曲线；根据所述曝光能量与关键尺寸的关系曲线获得预定曝光能量范围内所述曝光能量与关键尺寸的关系曲线的斜率作为所述表示曝光能量与关键尺寸关系的常量F。4.根据权利要求1所述的光刻胶层的图案化，其特征在于，所述图案化光刻胶层用作离子注入以在所述半导体衬底内形成轻掺杂源漏的掩膜。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：易旭东，孙晓雁，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31