半导体器件及其制备方法技术

本公开实施例公开了一种半导体器件及其制备方法。该制备方法包括：提供衬底；形成覆盖衬底的光刻胶层；形成覆盖光刻胶层的第一抗反射层；对抗第一反射层和光刻胶层执行曝光处理；在执行曝光处理之后，去除第一抗反射层，显露光刻胶层；对显露的光刻胶层执行烘干处理。对显露的光刻胶层执行烘干处理。对显露的光刻胶层执行烘干处理。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制备方法


[0001]本公开实施例涉及但不限于半导体制造领域，尤其涉及一种半导体器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]光刻工艺是半导体器件制造工艺流程中重要的工艺步骤，通过光刻工艺可将光罩(又称为掩膜版)上的电路图形转移至晶圆上的感光薄膜层(又称为光致抗蚀剂层、光刻胶层或光阻层)上。
[0003]光刻胶是光刻工艺中最关键的环节，光刻胶的厚度将直接影响后续制程工艺(例如，刻蚀或掺杂等)以及半导体器件的性能。

技术实现思路

[0004]根据本公开实施例的第一方面，提供一种半导体器件的制备方法，包括：
[0005]提供衬底；
[0006]形成覆盖所述衬底的光刻胶层；
[0007]形成覆盖所述光刻胶层的第一抗反射层；
[0008]对所述第一抗反射层和所述光刻胶层执行曝光处理；
[0009]在执行所述曝光处理之后，去除所述第一抗反射层，显露所述光刻胶层；
[0010]对显露的所述光刻胶层执行烘干处理。
[0011]在一些实施例中，所述去除所述第一抗反射层，包括：采用湿法刻蚀剂去除所述第一抗反射层。
[0012]在一些实施例中，所述湿法刻蚀剂包括：去离子水。
[0013]在一些实施例中，在执行所述曝光处理之前，所述光刻胶层在沿垂直于所述衬底所在的平面的方向上具有第一尺寸；
[0014]在执行所述烘干处理之后，所述光刻胶层在沿垂直于所述衬底所在的平面的方向上具有第二尺寸；其中，所述第二尺寸和所述第一尺寸的差值的绝对值小于或等于预设值，所述预设值大于或等于0。
[0015]在一些实施例中，所述制备方法还包括：
[0016]对显露的所述光刻胶层执行显影处理，形成贯穿所述光刻胶层的光刻图案；其中，所述光刻图案的底部显露所述衬底，所述光刻图案的侧壁与所述衬底所在的平面基本垂直。
[0017]在一些实施例中，所述制备方法还包括：通过所述光刻图案对显露的所述衬底执行掺杂处理。
[0018]在一些实施例中，所述制备方法还包括：
[0019]形成覆盖所述衬底的掩膜层；其中，所述掩膜层位于所述衬底和所述光刻胶层之间；
[0020]对显露的所述光刻胶层执行显影处理，形成贯穿所述光刻胶层的光刻图案；其中，所述光刻图案的底部显露所述掩膜层，所述光刻图案的侧壁与所述衬底所在的平面基本垂直；
[0021]根据所述光刻图案刻蚀所述掩膜层，形成贯穿所述掩膜层的掩膜图案；其中，所述掩膜图案的底部显露所述衬底；
[0022]通过所述掩膜图案刻蚀所述衬底，形成沟槽，所述沟槽的底部位于所述衬底中。
[0023]在一些实施例中，所述制备方法还包括：
[0024]形成覆盖所述掩膜层的第二抗反射层；其中，所述第二抗反射层位于所述掩膜层和所述光刻胶层之间。
[0025]在一些实施例中，所述掩膜图案的侧壁与所述衬底所在的平面基本垂直。
[0026]根据本公开实施例的第二方面，提供一种半导体器件，所述半导体器件采用如上述第一方面任一实施例所述的方法制备而成。
[0027]本公开实施例中，在执行曝光处理之前，形成覆盖光刻胶层的第一抗反射层；在执行曝光处理之后，去除第一抗反射层，不仅可以减少曝光过程中的光反射，改善图案的线宽以及均匀性；而且避免烘干过程中第一抗反射层与光刻胶层发生反应，减小光刻胶层的损失，从而减小对后续制程的影响，有利于提高半导体器件的性能。
附图说明
[0028]图1a是根据一示例性实施例示出的一种光刻工艺的流程图；
[0029]图1b是根据一示例性实施例示出的另一种光刻工艺的流程图；
[0030]图2是根据本公开实施例示出的一种半导体器件的制备方法的流程图；
[0031]图3是根据本公开实施例示出的一种半导体器件的制备过程的示意图一；
[0032]图4是根据本公开实施例示出的一种半导体器件的制备过程的示意图二；
[0033]图5是根据本公开实施例示出的一种半导体器件的制备过程的示意图三；
[0034]图6是根据本公开实施例示出的一种光刻工艺的流程图；
[0035]图7是根据本公开实施例示出的一种半导体器件的测试图。
具体实施方式
[0036]下面将结合附图和实施例对本公开的技术方案进一步详细阐述。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方法，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻的理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0037]在下列段落中参照附图以举例方式更具体的描述本公开。根据下面说明和权利要求书，本公开的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本公开实施例的目的。
[0038]在本公开实施例中，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0039]需要说明的是，本公开实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
[0040]光刻胶作为阻挡层，用于实现选择性的刻蚀或离子注入；其中，用于离子注入工艺的光刻胶要能够有效地阻挡离子束，光刻胶的厚度要能保证注入的离子主要停留在光刻胶中，而不对光刻胶下衬底的电学性质产生影响，因此，光刻胶的厚度对半导体器件尤为关键。下面将结合图1a和图1b对光刻工艺进行说明。
[0041]图1a是根据一示例性实施例示出的一种光刻工艺的流程图。参照图1a所示，光刻工艺包括旋转光阻、软烘、曝光、曝光后烘、显影和硬烘等步骤。在曝光的过程中，存在光反射问题导致光阻过度曝光，影响图案的线宽以及均匀性；并且，在显影之后，光刻胶的损失量在15％至20％左右，这对后续制程工艺提出了挑战。
[0042]图1b是根据一示例性实施例示出的另一种光刻工艺的流程图。参照图1b所示，光刻工艺包括旋转光阻、软烘、抗反射层、曝光、曝光后烘、显影和硬烘等步骤。与图1a所示的不同的是，图1b中在曝光之前，在光阻的表面涂覆顶部抗反射层(Top Anti
‑
Reflection Coating，TARC)，可减少光反射的影响，从而改善图案的线宽以及均匀性。
[0043]然而，在曝光后烘加热的过程中，抗反射层会扩散渗入光阻并与光阻发生反应，加剧光阻损失，影响后续制程工艺以及半导体器件的性能。
[0044]基于上述问题，本公开实施例提供一种半导体器件及其制备方法。
[0045]图2是根据本公开实施例示出的一种半导体器件的制备方法的流程图。参照图2所示，该制备方法至少包括以下步骤：
[0046]步骤S110：提供衬底；
[0047]步骤S120：形成覆盖衬底的光刻胶层；
[0048]步骤S130：形成覆盖光刻胶层的第一抗反射层；
[0049]步骤S140：对第一抗反射层和光刻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底；形成覆盖所述衬底的光刻胶层；形成覆盖所述光刻胶层的第一抗反射层；对所述第一抗反射层和所述光刻胶层执行曝光处理；在执行所述曝光处理之后，去除所述第一抗反射层，显露所述光刻胶层；对显露的所述光刻胶层执行烘干处理。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述去除所述第一抗反射层，包括：采用湿法刻蚀剂去除所述第一抗反射层。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述湿法刻蚀剂包括：去离子水。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在执行所述曝光处理之前，所述光刻胶层在沿垂直于所述衬底所在的平面的方向上具有第一尺寸；在执行所述烘干处理之后，所述光刻胶层在沿垂直于所述衬底所在的平面的方向上具有第二尺寸；其中，所述第二尺寸和所述第一尺寸的差值的绝对值小于或等于预设值，所述预设值大于或等于0。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：对显露的所述光刻胶层执行显影处理，形成贯穿所述光刻胶层的光刻图案；其中，所述光刻图案的底部显露所述衬底，所述光刻图案的侧壁与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思豪，齐鹏博，邵想，吴星星，王念牧，
申请(专利权)人：湖北江城芯片中试服务有限公司，
类型：发明
国别省市：