一种电阻芯片的制造方法及光掩膜版技术

本发明专利技术属于半导体工艺技术领域，具体公开了一种电阻芯片的制造方法及光掩膜版。该方法包括步骤：提供半导体衬底；基于预选的刻蚀图案，逐个光刻每一个电阻芯片单元保护层上的掩膜层，以将预选的刻蚀图案逐个地转移至对应的掩膜层；以及基于光刻后的掩膜层对保护层进行刻蚀，以暴露电阻薄层，所暴露的电阻薄层区域具有预选的刻蚀图案，刻蚀图案的尺寸定义电阻芯片单元的实际电阻。本发明专利技术能够保障半导体器件电学性能参数的一致性，确保同一生产批次，以及不同生产批次的半导体器件，都能具有相同的电学性能参数。

A manufacturing method of resistance chip and photomask plate

【技术实现步骤摘要】
一种电阻芯片的制造方法及光掩膜版
本专利技术涉及半导体工艺，尤其涉及电阻芯片制造的半导体工艺。本专利技术具体公开了一种电阻芯片的制造方法，以及一种用于上述制造方法的光掩膜版。
技术介绍
现有的单晶硅扩散电阻的制作工艺，采用的是在N型衬底上离子注入P型杂质，然后以炉管推进工艺形成P型掺杂层的技术方案。上述单晶硅扩散电阻制作工艺的流程，包括步骤：首先，在N型衬底上离子注入P型杂质；然后，以炉管推进工艺形成P型掺杂层，并在掺杂层上形成保护层；随后，在衬底正面的保护层上统一开孔，并垫积金属层；最后，图案化上述金属层，以完成电阻芯片的制备。在现有的工艺流程中，由于离子注入工艺参数的波动，以及炉管推进工艺的片内、片间均匀性问题，上述电阻芯片最终成品的电学性能参数的一致性无法得到保障。因此，本领域亟需一种能够保障半导体器件电学性能参数一致性的新技术，以确保同一生产批次，以及不同生产批次的半导体器件，都能具有相同的电学性能参数。
技术实现思路
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。为了保障半导体器件电学性能参数的一致性，以确保同一生产批次，以及不同生产批次的半导体器件，都能具有相同的电学性能参数，本专利技术提供了一种电阻芯片的制造方法，以及一种用于上述制造方法的光掩膜版。本专利技术提供的上述电阻芯片的制造方法，用以在半导体衬底上形成若干电阻芯片单元，可以包括步骤：提供半导体衬底，上述半导体衬底可以包括若干有源区，每一个有源区对应一个电阻芯片单元，对应每一个上述有源区的半导体衬底的上部均形成有电阻薄层，上述电阻薄层的上表面还可以形成有保护层；基于预选的刻蚀图案，逐个光刻每一个电阻芯片单元保护层上的掩膜层，以将上述预选的刻蚀图案逐个地转移至对应的掩膜层；以及基于光刻后的掩膜层对上述保护层进行刻蚀，以暴露上述电阻薄层，所暴露的电阻薄层区域具有上述预选的刻蚀图案，其中，上述预选的刻蚀图案位于保护层光掩膜版上的若干保护层光掩膜版子单元的其中之一，上述保护层光掩膜版子单元的尺寸对应上述电阻芯片单元的尺寸，每一个上述保护层光掩膜版子单元均具有上述保护层的刻蚀图案，且每一个刻蚀图案的尺寸各不相同，上述刻蚀图案的尺寸定义电阻芯片单元的实际电阻。优选地，在本专利技术提供的上述电阻芯片的制造方法中，上述保护层的刻蚀图案可以包括两个轴对称的刻蚀子图案；其中，两个上述刻蚀子图案在垂直于对称轴的方向上可以具有间隔距离L，上述间隔距离L定义上述实际电阻的长度，两个上述刻蚀子图案沿上述对称轴可以具有正对距离W，上述正对距离W定义上述实际电阻的宽度；以及上述每一个刻蚀图案的尺寸各不相同还可以进一步包括：上述每一个刻蚀图案的上述间隔距离L与上述正对距离W的比值各不相同。优选地，在本专利技术提供的上述电阻芯片的制造方法中，每一个刻蚀图案的上述间隔距离L可以均相同，每一个刻蚀图案的上述正对距离W可以各不相同。可选地，在本专利技术提供的上述电阻芯片的制造方法中，上述制造方法还可以包括步骤：测试形成保护层后的上述电阻薄层的薄层电阻率；以及基于上述薄层电阻率和电阻芯片单元的目标阻值选择上述若干保护层光掩膜版子单元中的一个以确定上述预选的刻蚀图案。可选地，在本专利技术提供的上述电阻芯片的制造方法中，逐个光刻每一个电阻芯片单元保护层上的掩膜层还可以进一步包括步骤：设定对应上述保护层光掩膜版子单元尺寸的曝光场，将上述曝光场对准上述预选的刻蚀图案；以及响应于上述半导体衬底的移动到位，逐次曝光上述预选的刻蚀图案至对应位置的电阻芯片单元的掩膜层。可选地，在本专利技术提供的上述电阻芯片的制造方法中，在刻蚀上述保护层的步骤后，上述制造方法还可以包括步骤：形成覆盖上述保护层的金属层，上述金属层与所暴露的电阻薄层物理接触；光刻上述若干电阻芯片单元金属层上的掩膜层；以及基于光刻后的金属层上的掩膜层对上述金属层进行腐蚀，以形成上述电阻芯片的引线。优选地，在本专利技术提供的上述电阻芯片的制造方法中，还可以在同一光刻步骤中同时光刻上述若干电阻芯片单元金属层上的掩膜层，上述光刻步骤可以进一步包括步骤：采用金属层光掩膜版，上述金属层光掩膜版上具有若干金属层光掩膜版子单元，上述金属层光掩膜版子单元的尺寸对应上述电阻芯片单元的尺寸，每一个上述金属层光掩膜版子单元均具有相同的上述金属层的刻蚀图案；以及设定对应上述金属层光掩膜版尺寸的曝光场，将上述曝光场对准上述金属层光掩膜版上的上述若干金属层光掩膜版子单元，同时曝光上述若干金属层光掩膜版子单元上的上述金属层的刻蚀图案，至上述若干电阻芯片单元的金属层上的掩膜层。根据本专利技术的另一方面，本文还公开了一种光掩膜版，上述光掩膜版上可以具有若干光掩膜版子单元，上述光掩膜版子单元的尺寸对应电阻芯片单元的尺寸；每一个上述光掩膜版子单元均具有刻蚀图案，上述刻蚀图案的尺寸定义上述电阻芯片单元的实际电阻，且每一个上述光掩膜版子单元上的刻蚀图案的尺寸各不相同。优选地，在本专利技术提供的上述光掩膜版中，每一个刻蚀图案可以包括两个对称的刻蚀子图案；其中两个上述刻蚀子图案可以在垂直于对称轴的方向上具有间隔距离L，上述间隔距离L定义上述实际电阻的长度，两个上述刻蚀子图案可以沿上述对称轴具有正对距离W，上述正对距离W定义上述实际电阻的宽度；以及每一个上述光掩膜版子单元上的刻蚀图案的尺寸各不相同可以进一步包括：上述间隔距离L与上述正对距离W的比值可以均不相同。优选地，在本专利技术提供的上述光掩膜版中，每一个刻蚀图案的上述间隔距离L可以均相同，每一个刻蚀图案的上述正对距离W可以各不相同。基于以上描述，本领域的技术人员可以理解，本专利技术提供的上述电阻芯片的制造方法，以及上述光掩膜版的主要构思之一在于：通过优化电阻芯片光刻板图案的设计，采用不同尺寸的曝光场(Retical)设计，并结合工艺流程的优化，以提高上述电阻芯片产品的电学性能一致性。本专利技术提供的上述电阻芯片的制造方法，以及上述光掩膜版能够使上述电阻芯片产品，即使在关键工艺稳定性较低的情况下，仍然能够保持较高的电学性能一致性。附图说明在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本专利技术的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。图1示出了本专利技术一实施例提供的电阻芯片的制造方法的流程示意图。图2示出了本专利技术一实施例提供的电阻芯片的制造原理的流程示意图。图3示出了本专利技术一实施例提供的电阻芯片结构的示意图。图4示出了本专利技术一实施例提供的保护层光掩膜版子单元的排布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电阻芯片的制造方法，用以在半导体衬底上形成若干电阻芯片单元，包括：/n提供半导体衬底，所述半导体衬底包括若干有源区，每一个有源区对应一个电阻芯片单元，对应每一个所述有源区的半导体衬底的上部均形成有电阻薄层，所述电阻薄层的上表面形成有保护层；/n基于预选的刻蚀图案，逐个光刻每一个电阻芯片单元保护层上的掩膜层，以将所述预选的刻蚀图案逐个地转移至对应的掩膜层；以及/n基于光刻后的掩膜层对所述保护层进行刻蚀，以暴露所述电阻薄层，所暴露的电阻薄层区域具有所述预选的刻蚀图案，其中/n所述预选的刻蚀图案位于保护层光掩膜版上的若干保护层光掩膜版子单元的其中之一，所述保护层光掩膜版子单元的尺寸对应所述电阻芯片单元的尺寸，每一个所述保护层光掩膜版子单元均具有所述保护层的刻蚀图案，且每一个刻蚀图案的尺寸各不相同，所述刻蚀图案的尺寸定义电阻芯片单元的实际电阻。/n

【技术特征摘要】
1.一种电阻芯片的制造方法，用以在半导体衬底上形成若干电阻芯片单元，包括：
提供半导体衬底，所述半导体衬底包括若干有源区，每一个有源区对应一个电阻芯片单元，对应每一个所述有源区的半导体衬底的上部均形成有电阻薄层，所述电阻薄层的上表面形成有保护层；
基于预选的刻蚀图案，逐个光刻每一个电阻芯片单元保护层上的掩膜层，以将所述预选的刻蚀图案逐个地转移至对应的掩膜层；以及
基于光刻后的掩膜层对所述保护层进行刻蚀，以暴露所述电阻薄层，所暴露的电阻薄层区域具有所述预选的刻蚀图案，其中
所述预选的刻蚀图案位于保护层光掩膜版上的若干保护层光掩膜版子单元的其中之一，所述保护层光掩膜版子单元的尺寸对应所述电阻芯片单元的尺寸，每一个所述保护层光掩膜版子单元均具有所述保护层的刻蚀图案，且每一个刻蚀图案的尺寸各不相同，所述刻蚀图案的尺寸定义电阻芯片单元的实际电阻。


2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述保护层的刻蚀图案包括两个对称的刻蚀子图案；其中
两个所述刻蚀子图案在垂直于对称轴的方向上具有间隔距离L，所述间隔距离L定义所述实际电阻的长度，两个所述刻蚀子图案沿所述对称轴具有正对距离W，所述正对距离W定义所述实际电阻的宽度；以及
所述每一个刻蚀图案的尺寸各不相同进一步包括：所述间隔距离L与所述正对距离W的比值各不相同。


3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，每一个刻蚀图案的所述间隔距离L均相同，每一个刻蚀图案的所述正对距离W各不相同。


4.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：
测试形成保护层后的所述电阻薄层的薄层电阻率；以及
基于所述薄层电阻率和电阻芯片单元的目标阻值选择所述若干保护层光掩膜版子单元中的一个以确定所述预选的刻蚀图案。


5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，逐个光刻每一个电阻芯片单元保护层上的掩膜层进一步包括：
设定对应所述保护层光掩膜版子单元尺寸的曝光场，将所述曝光场对准所述预选的刻蚀图案；以及
响应于所述半导体衬底的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坤，郑昌伟，陈喜明，赵艳黎，周正东，周维，龚芷玉，张文杰，刘锐鸣，李诚瞻，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43