[發明專利]鈍化光刻膠表面的方法以及光刻方法

有效

• 申請號: 200910053501.5
• 申請日: 2009-06-19
• 公開（公告）號: CN101930179A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 王新鵬;黃怡;韓秋華;沈滿華
• 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: G03F7/16
• 分類號: G03F7/16;H01L21/3105;H01L21/027
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

【技術領域】

本發明涉及集成電路制造領域，尤其涉及一種鈍化光刻膠表面的方法。

【背景技術】

蝕刻是集成電路制造領域最為常見的一種工藝。現有技術中蝕刻工藝的基本步驟是：首先將光刻膠涂覆在襯底的表面，再通過具有特定圖形的掩模版對其進行曝光，形成圖形化的光刻膠層掩模。圖形化的光刻膠在后續的刻蝕工藝中用來作為刻蝕的阻擋層，從而將光刻膠上的圖形進一步轉移到襯底表面。

以上是現有技術中光刻的基本步驟，為了獲得更高的圖形質量，還需要加入烘烤、固化、光學近似修正、二次曝光等多種輔助工藝和輔助曝光手段，以獲得更為精確和穩定的圖形。

例如美國專利US6746973中所記載的技術方案，通過蝕刻前和蝕刻后的兩次等離子體處理，解決光刻膠形成圖形的扭曲問題，提高了光刻工藝的質量。

現有技術中，由于圖形化光刻膠的作用是在后續的刻蝕工藝中作為阻擋層使用，因此必須具有一定的抵御蝕刻沖擊的能力，以免在后續蝕刻工藝中受到沖擊而變形，導致刻蝕質量下降。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題是，提供一種鈍化光刻膠表面的方法，所提供的方法能夠有效地鈍化光刻膠表面，避免光刻膠在后續蝕刻工藝中受到蝕刻等離子體的沖擊而變薄，無法起到阻擋層的作用，導致刻蝕質量下降。

為了解決上述問題，本發明提供了一種加固光刻膠的方法，包括如下步驟：提供半導體襯底；在半導體襯底表面形成圖形化的光刻膠層；對所述圖形化的光刻膠層的表面進行等離子體處理以鈍化其表面，通過光刻膠層表面的氣體中含有氮氣和氫氣。

作為可選的技術方案，所述氮氣與氫氣的分子數目的比值范圍是2至3。

作為可選的技術方案，所述氮氣和氫氣的總氣體流量為200sccm至300sccm。

作為可選的技術方案，所述激發氣體至等離子體的步驟中，激發所采用的源功率大于800W，偏置功率為0。

作為可選的技術方案，所述等離子體處理步驟的持續時間不低于20秒。

作為可選的技術方案，所述等離子體處理的過程中，環境氣壓的范圍是5至40帕(Pa)。

本發明進一步提供了一種光刻方法，包括如下步驟：提供半導體襯底；在半導體襯底表面形成光刻膠層；圖形化所述光刻膠層；對所述圖形化的光刻膠層的表面進行等離子體處理以鈍化其表面，通過光刻膠層暴露表面的氣體中含有氮氣和氫氣；以經過表面處理的圖形化光刻膠層為掩模，刻蝕半導體襯底。

作為可選的技術方案，所述氮氣與氫氣的分子數目的比值范圍是2至3。

作為可選的技術方案，所述氮氣和氫氣的總氣體流量為200sccm至300sccm。

作為可選的技術方案，所述激發氣體至等離子體的步驟中，激發所采用的源功率大于800W，偏置功率為0。

作為可選的技術方案，所述等離子體處理步驟的持續時間不低于20秒。

作為可選的技術方案，所述等離子體處理的過程中，環境氣壓的范圍是5至40帕。

本發明的優點在于，采用氮氣和氫氣所組成的等離子體對光刻膠進行鈍化處理，在光刻膠層的表面具有一層致密的鈍化層，因此能夠阻擋刻蝕工藝對光刻膠層的影響，延長其耐受刻蝕的時間，確保圖形轉移的質量。

【附圖說明】

附圖1是本發明所述鈍化光刻膠表面方法的具體實施步驟示意圖；

附圖2至附圖4是本發明所述鈍化光刻膠的方法的具體實施方式的實施工藝示意圖；

附圖5所示是本發明所述鈍化光刻膠方法的具體實施方式的實施步驟示意圖；

附圖6與附圖7是本發明所述光刻方法的具體實施方式的實施工藝示意圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖對本發明提供的鈍化光刻膠表面的方法以及光刻方法的具體實施方式做詳細說明。

首先結合附圖給出本發明所述鈍化光刻膠表面方法的具體實施方式。

附圖1所示是本具體實施方式的實施步驟示意圖，包括如下步驟：步驟S10，提供半導體襯底；步驟S11，在半導體襯底表面形成圖形化的光刻膠層；步驟S12，對所述圖形化的光刻膠層的表面進行氮氣和氫氣的等離子體處理以鈍化其表面。

附圖2至附圖4是本具體實施方式的實施工藝示意圖。

附圖2所示，參考步驟S10，提供半導體襯底100。

所述半導體襯底100可以是單晶硅襯底、鍺硅襯底或者其他常見的半導體襯底，如氮化鎵或砷化鎵等。

附圖3所示，參考步驟S11，在半導體襯底100表面形成圖形化的光刻膠層110。