[發明專利]光致抗蝕劑掩膜形成方法

有效

• 申請號: 200710037683.8
• 申請日: 2007-02-13
• 公開（公告）號: CN101246309A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 孟兆祥;吳永玉
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;G03F7/16;G03F7/20;G03F7/00;H01L21/027
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 李文紅

技術領域

本發明涉及集成電路制造技術領域，特別涉及一種光致抗蝕劑掩膜形成方法。

背景技術

圖形化的光致抗蝕劑層作為集成電路制造過程中的基本掩膜，其圖形化的精度對集成電路產品的精度及性能都將產生重要影響。

在實際生產過程中，圖形化此光致抗蝕劑層后需進行線寬檢測，只有檢測合格的此圖形化后的光致抗蝕劑層方可作為后續刻蝕工藝的掩膜層。若檢測不合格，即由于曝光不足或曝光過量造成顯影不足或顯影過量，進而可能造成刻蝕尺寸偏差時，需要進行返工。此返工過程為去除此圖形化的光致抗蝕劑層后，重新進行光致抗蝕劑層的涂覆、圖形化和檢測過程。

圖1為說明現有技術中形成光致抗蝕劑掩膜的流程示意圖，如圖1所示，應用現有工藝形成光致抗蝕劑掩膜的步驟包括：提供基底；以酸性清洗溶液清洗此基底；在此清洗后的基底上涂覆光致抗蝕劑層；圖形化此光致抗蝕劑層；檢測此圖形化的光致抗蝕劑層；確定此圖形化的光致抗蝕劑層滿足產品要求時，形成光致抗蝕劑掩膜；確定此圖形化的光致抗蝕劑層需要返工時，去除此圖形化的光致抗蝕劑層，以堿性清洗溶液清洗基底，并重復執行光致抗蝕劑層的涂覆、圖形化和檢測的步驟，直至確定此光致抗蝕劑層滿足產品要求后，形成光致抗蝕劑掩膜。

將由于光致抗蝕劑層圖形化效果不佳而進行的第一次圖形返工過程簡稱為第一返工過程。顯然，經歷第一返工過程后，圖形化的光致抗蝕劑層的線寬檢測仍可能不合格，順序進行的重復圖形返工過程稱為第二返工過程、第三返工過程等。

具體的返工操作包括但不限于根據專利號為“US?7125741C”的美國專利中提供的光致抗蝕劑層的返工方法進行。

圖2和圖3分別為說明現有技術中無需經歷返工過程與經歷返工過程后光致抗蝕劑掩膜的線寬尺寸的示意圖，如圖2和圖3所示，實際生產發現，與未經歷圖形返工過程而直接形成的光致抗蝕劑掩膜20相比，經歷第一返工過程后在基底10表面形成的光致抗蝕劑掩膜20的線寬尺寸30變小。對于65納米工藝節點，此線寬尺寸減小量31約為5～7納米；此外，經歷第二返工過程、第三返工過程等后，此線寬尺寸會進一步縮小，如：對于65納米工藝節點，經歷第二返工過程后，此線寬尺寸減小量約為2～3納米。

分析表明，此線寬尺寸的縮小是由于未經歷返工過程與經歷返工過程后基底表面酸堿性不一致造成的。具體為：未經歷返工過程時選用的基底清洗溶液為酸性溶液，導致形成光致抗蝕劑掩膜以前基底表面呈酸性；而返工過程中選用的基底清洗溶液為堿性溶液，導致返工后重新形成光致抗蝕劑掩膜以前基底表面呈堿性，即在去除檢測不合格的光致抗蝕劑掩膜后重新涂覆光致抗蝕劑層時，此光致抗蝕劑層位于堿性基底表面，而曝光后的光致抗蝕劑層具有酸性成分，致使在曝光后，部分曝光后光致抗蝕劑層中的酸性成分將被返工后基底表面具有的堿性成分中和，相比于位于未經歷返工過程時呈酸性的基底表面，光致抗蝕劑層的曝光圖形將發生改變，繼而造成返工后線寬尺寸的改變。如何減小返工后線寬尺寸的改變成為本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種光致抗蝕劑掩膜形成方法，可減小返工后線寬尺寸的改變。

本發明提供的一種光致抗蝕劑掩膜形成方法，包括：

提供基底；

以酸性清洗溶液清洗所述基底；

在所述清洗后的基底上涂覆光致抗蝕劑層；

圖形化所述光致抗蝕劑層；

檢測所述圖形化的光致抗蝕劑層；所述檢測包括：預先確定圖形檢測基準，判斷所述圖形化的光致抗蝕劑層是否滿足所述圖形檢測基準；利用所述圖形檢測基準對圖形化的光致抗蝕劑層進行檢測包括線寬檢測；

當檢測結果滿足所述圖形檢測基準時，將圖形化的所述光致抗蝕劑層作為光致抗蝕劑掩膜；

當檢測結果超出所述圖形檢測基準范圍時，執行返工操作，直至確定所述光致抗蝕劑層滿足所述圖形檢測基準；所述返工操作包括去除所述光致抗蝕劑層、以酸性清洗溶液清洗去除所述光致抗蝕劑層后的基底、以及光致抗蝕劑層的涂覆、圖形化和檢測的步驟。

可選地，在圖形化所述光致抗蝕劑層以前，對所述涂覆后的光致抗蝕劑層進行基層檢測；所述基層檢測包括膜厚檢測及成膜均勻性檢測；所述圖形化的光致抗蝕劑層的基層檢測結果滿足產品要求；

所述基層檢測的步驟為：

確定基層檢測基準；

確定基層檢測結果是否滿足所述基層檢測基準；

當基層檢測結果滿足所述基層檢測基準時，確定所述光致抗蝕劑層滿足產品要求；