基于负性光刻胶的栅极注入掩膜层的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于负性光刻胶的栅极注入掩膜层的制备方法，该制备方法包括：先是涂覆负性光刻胶；后用栅极光刻掩膜版进行光刻显影；最后利用步骤(2)中显影后留下的负性光刻胶作注入掩膜层，进行栅极注入。本发明可用在栅极刻蚀之后，也可用在栅极侧墙完成之后。本发明的制备方法所制备的栅极注入的掩膜层，可以大大提高注入的电压和能量，使得栅极的分压更小，同时避免了传统工艺中对于源漏两极的影响。此外，本发明的方法仅比原有工艺增加一次光刻但不需增加光刻掩膜版的数量，有利于成本控制，可广泛应用于半导体器件制造过程中。

权利要求

1.一种基于负性光刻胶的栅极注入掩膜层的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：(1)在硅片上涂覆负性光刻胶；

(2)用栅极光刻掩膜版进行光刻显影；

(3)利用步骤(2)中显影后留下的负性光刻胶图案作注入掩膜层，进行栅极注入。

2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述栅极注入掩膜层的制备是在栅极刻蚀完成之后进行的。

3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述栅极注入掩膜层的制备是在栅极的侧墙刻蚀完成之后进行的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种栅极注入掩膜的制备方法，特别涉及一种基于负性光刻胶的栅极注入掩膜层的制备方法。

背景技术

半导体制造中有两种光刻胶，分别是正性光刻胶和负性光刻胶。正性光刻胶的曝光区域在显影时被去除，用正性光刻胶进行光刻显影后的图案与光刻掩膜版上的图案是一样的。而负性光刻胶正好相反，其不曝光区域在显影时将被去除，用负性光刻胶进行光刻显影后的图案与光刻掩膜版上的图案是相反的。传统半导体制造工艺中，解决栅极本身的分压引起的栅耗尽的问题，一是采用减薄栅极厚度的方法；二是采用栅极注入掺杂的方法。在第二种方法中，目前常规为使用正性光刻胶和源/漏(Source/Drain)的掩模版来制备栅极注入掺杂的掩模层(如图1)。在这种方法中，受源/漏区域的限制，栅极的注入电压和注入剂量都不能太大，否则会破坏源/漏区域的电性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于负性光刻胶的栅极注入掩膜层的制备方法，该方法制备的栅极注入掩膜层能使栅极注入条件不受源/漏区的限制。
为解决上述技术问题，本发明的基于负性光刻胶的栅极注入掩膜层的制备方法，包括以下步骤：
(1)在硅片上涂覆负性光刻胶；
(2)用栅极光刻掩膜版进行光刻显影；
(3)利用步骤(2)中显影后留下的负性光刻胶图案作注入掩膜层，进行栅极注入。
根据本发明的方法所制备的栅极注入的掩膜层，利用了负性光刻胶和之前用于栅极刻蚀时的栅极光刻掩膜版进行制备，仅增加一次光刻但不增加光刻掩膜版的数量，有利于制造成本的控制。且所制备的栅极注入的掩膜层可以大大提高注入的电压和能量，使得栅极的分压更小，同时避免了传统工艺中对于源漏两极的影响。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为现有的栅注入掺杂工艺示意图；
图2为本发明的制备方法流程图；
图3为本发明的一个具体实施例；
图4为本发明的另一个具体实施例。

具体实施方式

在本发明中，选用负性光刻胶和栅极光刻掩膜版(即栅极刻蚀时用的光刻掩膜版，栅极刻蚀时用正性光刻胶和栅极光刻掩膜版定义栅极的位置)，在需要对栅极进行注入掺杂之前，在硅片上涂覆负性光刻胶，并用栅极光刻掩膜版进行光刻显影，形成负性光刻胶图案作为栅极注入的掩模层。其具体制备流程为：先在硅片上涂覆负性光刻胶；接着用栅极光刻掩膜版进行光刻显影；最后利用步骤(2)中显影后留下的负性光刻胶图案作注入掩膜层，进行栅极注入。
上述的栅极注入可在栅极刻蚀完成之后进行，即本发明的栅极注入掩膜层的制备可以放在栅极刻蚀完成之后，也可以放在栅极侧墙(spacer)制作完成之后(如图3)，即栅极注入掩膜层的制备放在栅极侧墙的刻蚀完成之后。
利用本发明的方法所制备的栅极注入掩膜层可以大大提高注入的电压和能量，使得栅极的分压更小，同时避免了传统工艺中对于源漏两极的影响。放在栅极刻蚀完成之后进行栅极注入的工艺与传统工艺比较，相当于加一次光刻，对于光刻套刻精度的要求比较高；在栅极侧墙完成之后进行栅极注入的工艺与上一种情况相比较，改变了注入的顺序，由于栅极注入时有了栅极侧墙的保护，故可以放宽光刻套刻的精度要求。
本发明的基于负性光刻胶的栅极注入掩膜层的制备方法，采用栅极刻蚀时用的光刻掩膜版，并未增加额外的光刻掩膜版，即提高了这一光刻掩膜版的使用率，故有利于制造成本的控制。