专利名称：用KrF及其以下工艺制作半导体器件长方形孔的方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件制作的工艺方法，尤其是一种用KrF工艺制作半导体 器件长方形孔的方法。
背景技术：
在半导体器件一些特殊工艺的关键层次中，存在长方形孔的图形结构，例如长方 形接触孔和双极型晶体管的发射极窗口。由于光学近似效应，长方形孔长度方向通常有明 显的缩头现象，并且随着尺寸减小变得更为严重，图形的保真度要求成为工艺中的难点，同 时也无法保证足够的工艺窗口，如图1和图2所示，图1中设计的小尺寸的长方形孔在刻蚀 之后已经变成图2所示的椭圆形。对于宽度尺寸小于0. 15um的长方形孔，现有的KrF(波 长对8歷)工艺已经开始无能为力，通常的解决办法是采用ArF(波长193nm)工艺，但这意 味着巨大提高成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用KrF工艺及其以下工艺制作半导体器 件长方形孔的方法，能够用成本低廉的工艺方法，制作合格的小尺寸长方形孔，避免缩头现 象的发生。为解决上述技术问题，本发明用KrF及其以下工艺制作半导体器件长方形孔的方 法的技术方案是，包括如下步骤在长方形孔的位置上，用光刻胶光刻定义尺寸为D1XD2的中空的第一长方形图 形，其中Dl ；然后在中空长方形图形上涂布光刻胶，并光刻定义尺寸为D3XD4的中空的第二 长方形图形，其中D3 ^ D4，所述第一长方形图形长度为D2的边与所述第二长方形图形长度 为D4的边垂直，并且D3 ( D2，Dl ^ D4 ；对所述第一长方形图形和第二长方形图形所叠加的尺寸为D1XD3的区域进行刻 蚀，得到长方形孔。本发明通过两步光刻，形成具有高保真度的小尺寸长方形孔图形，避免了缩头现 象的发生，而且所采用的工艺方法成本低廉，容易实现。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明图1和图2为现有技术所制作小尺寸长方形孔的示意图；图3和图4为本发明用KrF及其以下工艺制作半导体器件长方形孔的方法的原理 示意图；图5为本发明用KrF及其以下工艺制作半导体器件长方形孔的方法各步骤工艺的 俯视图6为本发明用KrF及其以下工艺制作半导体器件长方形孔的方法各步骤工艺的 侧面剖视图。图中附图标记为，1.光刻胶；2.光刻胶；3.第一长方形图形；4.第二长方形图形； 5.有机抗反射层；6.长方形孔
具体实施例方式本发明公开了一种用KrF及其以下工艺制作半导体器件长方形孔的方法，本发明 所说的KrF及其以下工艺是指工艺线宽不大于KrF工艺的半导体制造工艺，主要包括诸如 KrF，I-Iine (波长365nm)和G-Iine (波长436nm)工艺，如图3和图4所示，以KrF工艺为 例，包括如下步骤在长方形孔的位置上，用KrF光刻胶光刻定义尺寸为D1XD2的中空的第一长方形 图形，其中Dl ；然后在中空长方形图形上涂布光刻胶，并光刻定义尺寸为D3XD4的中空的第二 长方形图形，其中D3 ^ D4，所述第一长方形图形长度为D2的边与所述第二长方形图形长度 为D4的边垂直，并且D3 ( D2，Dl ^ D4 ；对所述第一长方形图形和第二长方形图形所叠加的尺寸为D1XD3的区域进行刻 蚀，得到长方形孔。在定义得到所述第一长方形图形之后，在其上面涂布一层有机抗反射层，之后再 涂布光刻胶并定义第二长方形图形，在定义第二长方形图形之后，先将暴露在D1XD3区域 中的有机抗反射层刻蚀掉，然后在继续刻蚀长方形孔。在0. 18技术节点及其以下的一些特殊工艺中，包括B⑶(Bipolar CM0SDM0S)， SBC(SiGe bipolar CMOS)等，一些关键层次存在的长方形孔，例如长方形接触孔(sub CT) 和双极型晶体管的发射极窗口(emitter window)。随着尺寸减小，用通常的一步KrF工艺， 图形的保真度和工艺窗口无法保证。为解决上述问题，本发明利用现有KrF工艺，通过两步 光刻，形成具有高保真度的长方形孔。如图5和图6所示，首先在长方形孔的位置上定义第 一长方形图形，该长方形图形周围由光刻胶1包围，然后可以在上面制作一层有机抗反射 层5，再涂布第二层光刻胶2，并定义第二长方形图形，两个长方形图形叠加的区域就是小 尺寸长方形孔的区域，对该区域进行刻蚀就可以得到小尺寸长方形孔。综上所述，本发明通过两步光刻，形成具有高保真度的小尺寸长方形孔图形，避免 了缩头现象的发生，而且所采用的工艺方法成本低廉，容易实现。
权利要求
1.一种用KrF及其以下工艺制作半导体器件长方形孔的方法，其特征在于，包括如下 步骤在长方形孔的位置上，用光刻胶光刻定义尺寸为D1XD2的中空的第一长方形图形，其 中Dl彡D2 ；然后在中空长方形图形上涂布光刻胶，并光刻定义尺寸为D3XD4的中空的第二长方 形图形，其中D3 ^ D4，所述第一长方形图形长度为D2的边与所述第二长方形图形长度为 D4的边垂直，并且D3 ( D2，Dl ^ D4 ；对所述第一长方形图形和第二长方形图形所叠加的尺寸为Dl XD3的区域进行刻蚀， 得到长方形孔。
2.根据权利要求1所述的用KrF及其以下工艺制作半导体器件长方形孔的方法，其特 征在于，在定义得到所述第一长方形图形之后，在其上面涂布一层有机抗反射层，之后再涂 布光刻胶并定义第二长方形图形，在定义第二长方形图形之后，先将暴露在D1XD3区域中 的有机抗反射层刻蚀掉，然后在继续刻蚀长方形孔。
全文摘要
本发明公开了一种用KrF及其以下工艺制作半导体器件长方形孔的方法，包括如下步骤在长方形孔的位置上，用光刻胶光刻定义尺寸为D1×D2的中空的第一长方形图形，其中D1≤D2；然后在中空长方形图形上涂布光刻胶，并光刻定义尺寸为D3×D4的中空的第二长方形图形，其中D3≤D4，所述第一长方形图形长度为D2的边与所述第二长方形图形长度为D4的边垂直，并且D3≤D2，D1≤D4；对所述第一长方形图形和第二长方形图形所叠加的尺寸为D1×D3的区域进行刻蚀，得到长方形孔。本发明通过两步光刻，形成具有高保真度的小尺寸长方形孔图形，避免了缩头现象的发生，而且所采用的工艺方法成本低廉，容易实现。
文档编号G03F7/00GK102054764SQ20091020177
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者何伟明, 朱治国, 魏芳 申请人:上海华虹Nec电子有限公司