[发明专利]半导体器件的光刻方法、闪存器件的制作方法及闪存器件

说明书

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。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路技术领域，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。

背景技术

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100nm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。

发明内容

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1E+13atoms/cm³～1E+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。