[發明專利]一種可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法

無效

• 申請號: 200710173579.1
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101216667A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 李杰;顧以理;朱亮
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/039;G03F7/38;G03F7/40;G03F7/26;H01L21/027
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈蘅

技術領域

本發明涉及光刻工藝，尤其涉及一種可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法。

背景技術

在半導體制造領域，需經過多道配套的光刻和刻蝕工序，才能將半導體器件的圖形轉移到硅襯底上。為確保半導體器件的性能，需通過空間成像套刻(Overlay)檢驗來確保上述多道光刻工序之間的對準精度。半導體器件通常所采用的空間成像套刻標記為由多個中心重合的框體組成的盒中盒結構(box?inbox)，該每一框體分別設置在每一光刻工藝的光罩上?？臻g成像套刻檢驗可在光刻后進行也可在刻蝕完成后進行，因刻蝕后的返工比較困難，現在通常在完成光刻后就進行檢驗，通過比對承載空間成像套刻標記圖形的光刻膠與之前刻蝕所形成的空間成像套刻標記間的中心偏移來有效的檢測出兩道光刻工序間的對準狀況。因此承載空間成像套刻標記的光刻膠對空間成像套刻檢驗的檢驗精度有著重要影響。

現有技術在進行光刻工藝時，先將光刻膠(在最小特征尺寸為亞微米或次亞微米等級時，所使用的光刻膠通常為正性光刻膠)涂布在硅襯底上，然后進行溫度為90攝氏度的前烘工藝，之后進行曝光工藝將光罩上的圖形轉移到該光刻膠上，接著進行顯影工藝，最后再進行溫度范圍為85至95攝氏度的后烘工藝。上述前烘工藝的溫度僅為90攝氏度，在完成前烘工藝后光刻膠中還含有大量的溶劑致使光刻膠不夠牢固，如此在后續步的曝光工藝所產生的氮氣的沖擊下會造成曝光區域膨脹，從而使承載該空間成像套刻標記圖形的光刻膠邊緣的斜坡過寬且四周的斜坡不均勻的現象，如此將會影響空間成像套刻(Overlay)檢驗的精準度。

因此，如何提供一種可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法以改善承載該空間成像套刻標記圖形的光刻膠的邊緣斜坡過寬及其不均勻的現象并提高空間成像套刻檢驗的精準度，已成為業界亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法，通過所述光刻方法可改善承載該空間成像套刻標記圖形的光刻膠的邊緣斜坡過寬及其不均勻的現象，并可提高空間成像套刻檢驗的精準度。

本發明的目的是這樣實現的：一種可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法，用于將光罩上的圖形轉移到涂布在硅襯底上的光刻膠上，該光罩上具有多個空間成像套刻標記圖形，該方法包括以下步驟：a、在該硅襯底上涂布光刻膠；b、進行前烘工藝，該前烘工藝的溫度范圍為115至125攝氏度；c、進行曝光工藝以將光罩上的空間成像套刻標記圖形轉移到該光刻膠上；d、進行顯影工藝；e、進行后烘工藝。

在上述的可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法中，在完成步驟e后，該光刻膠的厚度范圍為4至5微米。

在上述的可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法中，在步驟a中，該光刻膠為正性光刻膠。

在上述的可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法中，該正性光刻膠包括溶劑、樹脂和光活性化合物。

在上述的可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法中，在步驟b中，該前烘工藝的溫度為120攝氏度。

在上述的可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法中，在步驟e中，該后烘工藝的溫度范圍為85至95攝氏度。

在上述的可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法中，該空間成像套刻標記圖形為方框。

與現有技術中前烘工藝的溫度過低致使承載該空間成像套刻標記圖形的光刻膠邊緣斜坡過寬且不均勻相比，本發明的光刻方法將前烘工藝的溫度由90攝氏度提高到為115至125攝氏度，如此可大大降低承載該空間成像套刻標記圖形的光刻膠的斜坡，并大大改善其均勻性，進而可大大提高使用該空間成像套刻標記進行空間成像套刻檢驗的精準度。

附圖說明

本發明的可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法由以下的實施例及附圖給出。

圖1為本發明的可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法的流程圖。

具體實施方式

以下將對本發明的可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法作進一步的詳細描述。

本發明的可提高空間成像套刻檢驗精準度的光刻方法，用于將光罩上的圖形轉移到涂布在硅襯底上的光刻膠上，所述光罩上具有多個空間成像套刻標記圖形?，F半導體器件的空間成像套刻標記通常為由多個中心重合的框體組成和盒中盒結構(box?in?box)，每一框體分別設置在每一光刻工藝的光罩上。在本實施例中，用于進行光刻的光罩上的空間成像套刻標記為一框體。