[发明专利]具有不同长度的晶体管栅极阵列及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种具有不同长度的晶体管栅极阵列及其制作方法。

背景技术

半导体工艺中常涉及晶体管阵列，为实现不同的性能，该阵列中的晶体管的栅极长度有所区别。随着大规模集成电路的发展，各器件的尺寸逐渐变小，加之曝光极限、布局密度的非一致性等限制，在同一制作工艺中，该不同的栅极长度会导致其在曝光、刻蚀完毕后，各栅极宽度及之间的间距与目标尺寸及间距出现偏差。

针对上述问题，现有工艺一般采用光学临近修正（Optical Proximity Correction，OPC），通过计算、补偿以降低图案转移制程中的光学临近效应（Optical proximity effect），从而减小上述偏差。

更多关于光学临近修正的相关信息请参照公开号为US2003003385 A1的美国专利文献。

然而，上述光学临近修正法由于涉及大量的计算，且不同的图案布局需进行不同的计算过程，耗时且减小的偏差量有限。

基于此，本发明提出一种新的具有不同长度的晶体管栅极阵列及其制作方法以解决上述问题。

发明内容

本发明解决的问题是提出一种新的具有不同长度的晶体管栅极阵列及其制作方法，不涉及复杂计算，且能避免栅极长度不等导致的曝光、刻蚀后的栅极宽度的偏差。

为解决上述问题，本发明提供一种具有不同长度的晶体管栅极阵列的制作方法及基于上述制作方法形成的晶体管栅极阵列。其中，制作方法包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上自下而上具有氧化层、多晶硅及第一光刻胶；

采用第一掩膜板对所述第一光刻胶进行曝光，显影后以图形化的第一光刻胶为掩膜对所述多晶硅及氧化层进行刻蚀形成第一栅极阵列，所述第一栅极阵列中的栅极长度均相等；

在第一栅极阵列上形成第二光刻胶，采用第二掩膜板对所述第二光刻胶进行曝光，显影后以图形化的第二光刻胶为掩膜对所述第一栅极阵列进行刻蚀形成目标栅极阵列。

可选地，所述第一光刻胶为正性光刻胶，所述第一掩膜板的各遮光图案与目标阵列中各栅极对应，各遮光图案的宽度与目标阵列中各栅极宽度相等，各遮光图案两端在沿垂直长度方向平齐且每个遮光图案至少覆盖目标阵列中的相应栅极；所述第二光刻胶为正性光刻胶，所述第二掩膜板的各透光图案对应第一掩膜板的各遮光图案与目标阵列的各栅极图案之间的差。

可选地，所述第一光刻胶为负性光刻胶，所述第一掩膜板的各透光图案与目标阵列中各栅极对应，各透光图案的宽度与目标阵列中各栅极宽度相等，各透光图案两端在沿垂直长度方向平齐且每个透光图案至少覆盖目标阵列中的相应栅极；所述第二光刻胶为负性光刻胶，所述第二掩膜板的各遮光图案对应第一掩膜板的各透光图案与目标阵列的各栅极图案之间的差。

可选地，所述第一光刻胶为正性光刻胶，所述第一掩膜板的各遮光图案与目标阵列中各栅极对应，各遮光图案的宽度与目标阵列中各栅极宽度相等，各遮光图案两端在沿垂直长度方向平齐且每个遮光图案至少覆盖目标阵列中的相应栅极；所述第二光刻胶为负性光刻胶，所述第二掩膜板的各遮光图案对应第一掩膜板的各遮光图案与目标阵列的各栅极图案之间的差。

可选地，所述第一光刻胶为负性光刻胶，所述第一掩膜板的各透光图案与目标阵列中各栅极对应，各透光图案的宽度与目标阵列中各栅极宽度相等，各透光图案两端在沿垂直长度方向平齐且每个透光图案至少覆盖目标阵列中的相应栅极；所述第二光刻胶为正性光刻胶，所述第二掩膜板的各透光图案对应第一掩膜板的各透光图案与目标阵列的各栅极图案之间的差。

可选地，目标阵列中具有最长栅极，该目标阵列中的其它栅极的两端在沿垂直栅极长度方向不超过该最长栅极的两端，所述第一掩膜板的各遮光图案的长度均为目标阵列中最长栅极的长度。

可选地，目标阵列中具有最长栅极，该目标阵列中的其它栅极的两端在沿垂直栅极长度方向不超过该最长栅极的两端，所述第一掩膜板的各透光图案的长度均为目标阵列中最长栅极的长度。

可选地，目标阵列中各栅极的宽度相等，第一掩膜板的各遮光图案的宽度相等。

可选地，目标阵列中各栅极的宽度相等，第一掩膜板的各透光图案的宽度相等。

可选地，目标栅极阵列具有多个子阵列，所述子阵列的栅极长度相等，不同子阵列的栅极长度不等，所述第一掩膜板的各遮光图案两端在沿垂直长度方向平齐，每个遮光图案至少覆盖目标阵列中的相应栅极，一个子阵列对应一个第二掩膜板的透光图案。