制备布图设计的方法、光掩膜、半导体器件及其制造方法
【专利说明】制备布图设计的方法、光掩膜、半导体器件及其制造方法
[0001]本专利申请要求于2014年3月11日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0028462号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
[0002]本发明构思的示例实施例涉及一种制备半导体器件的布图设计的方法、利用该布图设计形成的光掩模和利用该光掩模制造的半导体器件。
【背景技术】
[0003]在半导体器件的设计和制备中，对高密度外围电路的需求逐渐增大。因此，已经进行了研究以在外围电路中减小晶体管的有源区之间的空间。同时,在制造工艺中难于去除与空间相关的变化。例如，在用于形成晶体管的有源区和栅电极的蚀刻工艺中会存在取决于位置的变化。因此,对于有源区或栅电极,在初始设计的布图设计和实际制造的形状之间会存在差异。这可能导致半导体器件的故障(例如,泄漏电流)。
【发明内容】
[0004]本发明构思的示例实施例提供了一种能够实现高可靠性的半导体器件的制备布图设计的方法。
[0005]本发明构思的一些示例实施例提供了一种具有改善的泄漏电流性质的半导体器件。
[0006]本发明构思的示例实施例提供了一种能够实现高可靠性的半导体器件的光掩模。
[0007]根据本发明构思的示例实施例r-种制备半导体器件的布图设计的方法可以包括将有源图案设置成彼此相邻，将主栅极图案分别设置在有源图案上，将至少一个辅助图案设置在位于有源图案中的最外侧的有源图案上的主栅极图案一侧。
[0008]在示例实施例中，设置有源图案的步骤可以包括设置彼此平行并且可以沿第一方向延伸的第^-有源图案和第二有源图案。第二有源图案可以包括从第一有源图案朝着第一方向突出的部分。主栅极图案中的最外侧的主栅极图案可以与第二有源图案交叉。所述至少一个辅助图案可以包括与主栅极图案中的所述最外侧的主栅极图案接触的至少一个第一辅助图案。第一辅助图案可以被设置在主栅极图案中的所述最外侧的主栅极图案的一侧相邻，所述一侧不与第一有源图案的侧面相邻并且被设置成与第^-有源图案分隔开至少第一有源图案和所述最外侧的主栅极图案之间的距离。
[0009]在示例实施例中，主栅极图案中的所述最外侧的主栅极图案与第一辅助图案可以具有位于与第一有源图案等距的偏位线上的侧面。
[0010]在示例实施例中，所述方法还可以包括,设置与第一有源图案分隔开的第三有源图案，其中，第二有源图案设置在第一有源图案和第三有源图案之间。第二有源图案可以包括从第一有源图案和第三有源图案朝着第一方向突出的部分。所述方法可以另外包括设置与主栅极图案中的最外侧的主栅极图案接触的第二辅助图案。主栅极图案中的所述最外侧的主栅极图案与第二辅助图案可以具有位于与第三有源图案等距的偏位线上的侧面。
[0011]根据本发明构思的示例实施例，一种半导体装置可以包括:基板；器件隔离层,设置在基板中以限定彼此相邻的第一有源区、第二有源区和第三有源区,第二有源区从第一有源区和第三有源区的最外侧边缘横向突出；以及栅电极,与第二有源区交叉。栅电极可以包括与第二有源区交叉并且彼此面对的第一侧壁和第二侧壁。第二有源区可以设置在第一有源区和第三有源区之间，并且可以包括彼此相对且设置成分别与第一侧壁和第二侧壁相邻的第一端和第二端。此外,第一侧壁和第二侧壁可以具有不同的宽度，第一端和第二端可以具有不同的宽度。
[0012]在示例实施例中，第一侧壁和第二侧壁的与器件隔离层叠置的宽度可以为大约30nm或者大于30nm。
[0013]在示例实施例中，第二端可以与第一有源区和第三有源区的最外侧边缘横向分隔开,第二端的宽度可以大于第一端的宽度。
[0014]在示例实施例中，第二侧壁的宽度可以大于第一侧壁的宽度。
[0015]在不例实施例中，器件隔离层的与第一端相邻的侧壁相对于基板的顶表面形成第一角，器件隔离层的与第二端相邻的另一侧壁相对于基板的顶表面形成第二角。第一角与第二角可以不同。
[0016]在示例实施例中，第一角可以小于第二角。
[0017]在示例实施例中，栅电极可以在平面图中具有不对称的形状。
[0018]根据本发明构思的示例实施例，一种光掩模可以包括透明基板和设置在透明基板上的限定栅电极的挡光图案。挡光图案可以包括分别与栅电极对应的栅极开口或者分别与栅电极对应的栅极挡光图案。栅极开口中的最外侧的栅极开口或栅极挡光图案中的最外侧的栅极挡光图案可以具有与其它栅极开口或其它栅极挡光图案不同的形状。
[0019]在示例实施例中，栅极开口中的最外侧的栅极开口或栅极挡光图案中的最外侧的栅极挡光图案可以在平面图中具有不对称的形状。
[0020]在示例实施例中，栅极开口中的最外侧的栅极开口可以具有布置成与其它栅极开口相邻的第一侧和沿远离所述其它栅极开口的方向布置的第二侧。第一侧和第二侧可以彼此面对，第二侧可以比第一侧长。
[0021]在示例实施例中,栅极挡光图案中的最外侧的栅极挡光图案可以具有布置成与其它栅极挡光图案相邻的第一侧和沿远离所述其它栅极挡光图案的方向布置的第二侧。第一侧和第二侧可以彼此面对，第二侧可以比第一侧长。
[0022]根据本发明构思的示例实施例,一种制造半导体装置的方法可以包括:在基板上形成有源区；在有源区上形成导电层；在导电层上形成限定栅电极的光致抗蚀剂图案；通过利用光致抗蚀剂图案作为蚀刻掩模来形成栅电极。光致抗蚀剂图案中的最外侧的光致抗蚀剂图案可以具有与其它光致抗蚀剂图案不同的形状。
[0023]在示例实施例中，光致抗蚀剂图案中的最外侧的光致抗蚀剂图案可以包括与有源区中的最外侧的有源区交叉并且彼此面对的第^-侧壁和第二侧壁。第一侧壁和第二侧壁可以具有不同的宽度。
[0024]在示例实施例中，形成有源区的步骤可以包括:在基板上形成限定有源区的掩模图案；利用掩模图案作为蚀刻掩模蚀刻基板并且同时形成沟槽；形成器件隔离层以填充沟槽。掩模图案中的最外侧的掩模图案可以具有布置成与其它掩模图案相邻的第三侧壁和沿远离所述其它掩模图案的方向布置的第四侧壁。第四侧壁可以比第三侧壁长。
[0025]在示例实施例中,栅电极中的最外侧的栅电极可以包括与有源区中的最外侧的有源区交叉并且彼此面对的第五侧壁和第六侧壁。第五侧壁和第六侧壁的与器件隔离层叠置的宽度可以为大约30nm或大于30nm。
[0026]在不例实施例中,第三侧壁可以相对于掩模图案中的最外侧的掩模图案的底表面形成第一角，第四侧壁可以相对于掩模图案中的最外侧的掩模图案的底表面形成第二角。第--角与第二角可以不同。
【附图说明】
[0027]将利用附图讨论示例实施例。附图表示了如这里所描述的非限制性的示例实施例。
[0028]图1是示出根据本发明构思的示例实施例的制备半导体器件的布图设计的方法的流程图。
[0029]图2至图4是示出根据本发明构思的示例实施例的制备半导体器件的布图设计的方法的平面图。
[0030]图5是示出在图4的布图设计上叠置的所得图案的平面形状的平面图。
[0031]图6A、图7A、图8A、图9A和图1OA是沿图5的线1-F截取的以示出根据本发明构思的示例实施例的制造半导体器件的工艺的剖视图。
[0032]图6B、图7B、图8B、图9B和图1OB是沿图5的线截取的以示出根据本发明构思的示例实施例的制造半导体器件的工艺的剖视图。
[0033]图6C、图7C、图SC、图9C和图1OC是沿图5的线截取的以示出根据本发明构思的示例实施例的制造半导体器件的工艺的剖视图。
[0034]图11示出了图5的所得第二有源区rACT2和所得第二栅电极rGT2的轮廓。
[0035]图12A和图12B是根据本发明构思的示例实施例的用于限定有源区的光掩模的平面图。
[0036]图13A和图13B是根据本发明构思的示例实施例的用于限定栅电极的光掩模的平面图。
[0037]图14示出了根据本发明构思的一些示例实施例的半导体器件的布图设计。