制備布圖設(shè)計(jì)的方法、光掩膜、半導(dǎo)體器件及其制造方法
【專利說明】制備布圖設(shè)計(jì)的方法、光掩膜、半導(dǎo)體器件及其制造方法
[0001]本專利申請(qǐng)要求于2014年3月11日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2014-0028462號(hào)韓國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),該韓國專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用全部包含于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例涉及一種制備半導(dǎo)體器件的布圖設(shè)計(jì)的方法、利用該布圖設(shè)計(jì)形成的光掩模和利用該光掩模制造的半導(dǎo)體器件。
【背景技術(shù)】
[0003]在半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)和制備中，對(duì)高密度外圍電路的需求逐漸增大。因此，已經(jīng)進(jìn)行了研究以在外圍電路中減小晶體管的有源區(qū)之間的空間。同時(shí),在制造工藝中難于去除與空間相關(guān)的變化。例如，在用于形成晶體管的有源區(qū)和柵電極的蝕刻工藝中會(huì)存在取決于位置的變化。因此,對(duì)于有源區(qū)或柵電極,在初始設(shè)計(jì)的布圖設(shè)計(jì)和實(shí)際制造的形狀之間會(huì)存在差異。這可能導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的故障(例如,泄漏電流)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠性的半導(dǎo)體器件的制備布圖設(shè)計(jì)的方法。
[0005]本發(fā)明構(gòu)思的一些示例實(shí)施例提供了一種具有改善的泄漏電流性質(zhì)的半導(dǎo)體器件。
[0006]本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠性的半導(dǎo)體器件的光掩模。
[0007]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例r-種制備半導(dǎo)體器件的布圖設(shè)計(jì)的方法可以包括將有源圖案設(shè)置成彼此相鄰，將主柵極圖案分別設(shè)置在有源圖案上，將至少一個(gè)輔助圖案設(shè)置在位于有源圖案中的最外側(cè)的有源圖案上的主柵極圖案一側(cè)。
[0008]在示例實(shí)施例中，設(shè)置有源圖案的步驟可以包括設(shè)置彼此平行并且可以沿第一方向延伸的第^-有源圖案和第二有源圖案。第二有源圖案可以包括從第一有源圖案朝著第一方向突出的部分。主柵極圖案中的最外側(cè)的主柵極圖案可以與第二有源圖案交叉。所述至少一個(gè)輔助圖案可以包括與主柵極圖案中的所述最外側(cè)的主柵極圖案接觸的至少一個(gè)第一輔助圖案。第一輔助圖案可以被設(shè)置在主柵極圖案中的所述最外側(cè)的主柵極圖案的一側(cè)相鄰，所述一側(cè)不與第一有源圖案的側(cè)面相鄰并且被設(shè)置成與第^-有源圖案分隔開至少第一有源圖案和所述最外側(cè)的主柵極圖案之間的距離。
[0009]在示例實(shí)施例中，主柵極圖案中的所述最外側(cè)的主柵極圖案與第一輔助圖案可以具有位于與第一有源圖案等距的偏位線上的側(cè)面。
[0010]在示例實(shí)施例中，所述方法還可以包括,設(shè)置與第一有源圖案分隔開的第三有源圖案，其中，第二有源圖案設(shè)置在第一有源圖案和第三有源圖案之間。第二有源圖案可以包括從第一有源圖案和第三有源圖案朝著第一方向突出的部分。所述方法可以另外包括設(shè)置與主柵極圖案中的最外側(cè)的主柵極圖案接觸的第二輔助圖案。主柵極圖案中的所述最外側(cè)的主柵極圖案與第二輔助圖案可以具有位于與第三有源圖案等距的偏位線上的側(cè)面。
[0011]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例，一種半導(dǎo)體裝置可以包括:基板；器件隔離層,設(shè)置在基板中以限定彼此相鄰的第一有源區(qū)、第二有源區(qū)和第三有源區(qū),第二有源區(qū)從第一有源區(qū)和第三有源區(qū)的最外側(cè)邊緣橫向突出；以及柵電極,與第二有源區(qū)交叉。柵電極可以包括與第二有源區(qū)交叉并且彼此面對(duì)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。第二有源區(qū)可以設(shè)置在第一有源區(qū)和第三有源區(qū)之間，并且可以包括彼此相對(duì)且設(shè)置成分別與第一側(cè)壁和第二側(cè)壁相鄰的第一端和第二端。此外,第一側(cè)壁和第二側(cè)壁可以具有不同的寬度，第一端和第二端可以具有不同的寬度。
[0012]在示例實(shí)施例中，第一側(cè)壁和第二側(cè)壁的與器件隔離層疊置的寬度可以為大約30nm或者大于30nm。
[0013]在示例實(shí)施例中，第二端可以與第一有源區(qū)和第三有源區(qū)的最外側(cè)邊緣橫向分隔開,第二端的寬度可以大于第一端的寬度。
[0014]在示例實(shí)施例中，第二側(cè)壁的寬度可以大于第一側(cè)壁的寬度。
[0015]在不例實(shí)施例中，器件隔離層的與第一端相鄰的側(cè)壁相對(duì)于基板的頂表面形成第一角，器件隔離層的與第二端相鄰的另一側(cè)壁相對(duì)于基板的頂表面形成第二角。第一角與第二角可以不同。
[0016]在示例實(shí)施例中，第一角可以小于第二角。
[0017]在示例實(shí)施例中，柵電極可以在平面圖中具有不對(duì)稱的形狀。
[0018]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例，一種光掩?？梢园ㄍ该骰搴驮O(shè)置在透明基板上的限定柵電極的擋光圖案。擋光圖案可以包括分別與柵電極對(duì)應(yīng)的柵極開口或者分別與柵電極對(duì)應(yīng)的柵極擋光圖案。柵極開口中的最外側(cè)的柵極開口或柵極擋光圖案中的最外側(cè)的柵極擋光圖案可以具有與其它柵極開口或其它柵極擋光圖案不同的形狀。
[0019]在示例實(shí)施例中，柵極開口中的最外側(cè)的柵極開口或柵極擋光圖案中的最外側(cè)的柵極擋光圖案可以在平面圖中具有不對(duì)稱的形狀。
[0020]在示例實(shí)施例中，柵極開口中的最外側(cè)的柵極開口可以具有布置成與其它柵極開口相鄰的第一側(cè)和沿遠(yuǎn)離所述其它柵極開口的方向布置的第二側(cè)。第一側(cè)和第二側(cè)可以彼此面對(duì)，第二側(cè)可以比第一側(cè)長。
[0021]在示例實(shí)施例中,柵極擋光圖案中的最外側(cè)的柵極擋光圖案可以具有布置成與其它柵極擋光圖案相鄰的第一側(cè)和沿遠(yuǎn)離所述其它柵極擋光圖案的方向布置的第二側(cè)。第一側(cè)和第二側(cè)可以彼此面對(duì)，第二側(cè)可以比第一側(cè)長。
[0022]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例,一種制造半導(dǎo)體裝置的方法可以包括:在基板上形成有源區(qū)；在有源區(qū)上形成導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上形成限定柵電極的光致抗蝕劑圖案；通過利用光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模來形成柵電極。光致抗蝕劑圖案中的最外側(cè)的光致抗蝕劑圖案可以具有與其它光致抗蝕劑圖案不同的形狀。
[0023]在示例實(shí)施例中，光致抗蝕劑圖案中的最外側(cè)的光致抗蝕劑圖案可以包括與有源區(qū)中的最外側(cè)的有源區(qū)交叉并且彼此面對(duì)的第^-側(cè)壁和第二側(cè)壁。第一側(cè)壁和第二側(cè)壁可以具有不同的寬度。
[0024]在示例實(shí)施例中，形成有源區(qū)的步驟可以包括:在基板上形成限定有源區(qū)的掩模圖案；利用掩模圖案作為蝕刻掩模蝕刻基板并且同時(shí)形成溝槽；形成器件隔離層以填充溝槽。掩模圖案中的最外側(cè)的掩模圖案可以具有布置成與其它掩模圖案相鄰的第三側(cè)壁和沿遠(yuǎn)離所述其它掩模圖案的方向布置的第四側(cè)壁。第四側(cè)壁可以比第三側(cè)壁長。
[0025]在示例實(shí)施例中,柵電極中的最外側(cè)的柵電極可以包括與有源區(qū)中的最外側(cè)的有源區(qū)交叉并且彼此面對(duì)的第五側(cè)壁和第六側(cè)壁。第五側(cè)壁和第六側(cè)壁的與器件隔離層疊置的寬度可以為大約30nm或大于30nm。
[0026]在不例實(shí)施例中,第三側(cè)壁可以相對(duì)于掩模圖案中的最外側(cè)的掩模圖案的底表面形成第一角，第四側(cè)壁可以相對(duì)于掩模圖案中的最外側(cè)的掩模圖案的底表面形成第二角。第--角與第二角可以不同。
【附圖說明】
[0027]將利用附圖討論示例實(shí)施例。附圖表示了如這里所描述的非限制性的示例實(shí)施例。
[0028]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的制備半導(dǎo)體器件的布圖設(shè)計(jì)的方法的流程圖。
[0029]圖2至圖4是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的制備半導(dǎo)體器件的布圖設(shè)計(jì)的方法的平面圖。
[0030]圖5是示出在圖4的布圖設(shè)計(jì)上疊置的所得圖案的平面形狀的平面圖。
[0031]圖6A、圖7A、圖8A、圖9A和圖1OA是沿圖5的線1-F截取的以示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的工藝的剖視圖。
[0032]圖6B、圖7B、圖8B、圖9B和圖1OB是沿圖5的線截取的以示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的工藝的剖視圖。
[0033]圖6C、圖7C、圖SC、圖9C和圖1OC是沿圖5的線截取的以示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的工藝的剖視圖。
[0034]圖11示出了圖5的所得第二有源區(qū)rACT2和所得第二柵電極rGT2的輪廓。
[0035]圖12A和圖12B是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的用于限定有源區(qū)的光掩模的平面圖。
[0036]圖13A和圖13B是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施例的用于限定柵電極的光掩模的平面圖。
[0037]圖14示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些示例實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的布圖設(shè)計(jì)。