[發明專利]光刻方法

無效

• 申請號: 200910198459.6
• 申請日: 2009-11-03
• 公開（公告）號: CN102053485A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 寧先捷
• 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: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F1/14;H01L21/311
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 王一斌;王琦

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種光刻方法。

背景技術

隨著半導體制造工藝的發展，半導體芯片的面積越來越小，因此半導體工藝的精度也變得更加重要。在半導體制造工藝中，其中一個重要的工藝就是光刻，光刻是將掩膜版圖案轉移為晶圓上的光刻圖案的工藝過程，因此光刻的質量會直接影響到最終形成的芯片的性能。

隨著半導體芯片尺寸的縮小，傳統的單次光刻工藝已經不能滿足半導體工藝的需求，在這種情況下，雙光刻工藝應運而生。下面對現有技術中的雙光刻方法進行介紹，現有技術中的雙光刻方法包括以下步驟：

步驟101，圖1a為現有技術中雙光刻方法的步驟101的示意圖，如圖1a所示，在待蝕刻薄膜上沉積一層硬掩膜(HM)。

待蝕刻薄膜的材料視具體情況而定，例如，若欲形成金屬線，則待蝕刻薄膜為金屬層；若欲形成接觸孔，則待蝕刻薄膜為介質層；若欲形成柵極，則待蝕刻薄膜為多晶硅柵層。

HM的材料可為二氧化硅、氮化硅或金屬硅化物。

步驟102，圖1b為現有技術中雙光刻方法的步驟102的示意圖，如圖1b所示，在HM之上依次沉積第一底部抗反射涂層(BARC)和第一光刻膠(PR)。

需要說明的是，BARC也可用頂部抗反射涂層(TARC)來替代，在實際應用中，也可省略涂覆BARC或TARC的步驟，視具體情況而定。

步驟103，圖1c為現有技術中雙光刻方法的步驟103的示意圖，如圖1c所示，在第一PR上施加第一掩膜版(圖未示出)，并進行曝光和顯影，從而形成第一光刻圖案，其中，第一光刻圖案中PR的實際關鍵尺寸(CD)為理想CD，在本發明中，PR的CD是指光刻后PR的線寬。

至此，完成了一次光刻的過程。

步驟104，圖1d為現有技術中雙光刻方法的步驟104的示意圖，如圖1d所示，以第一光刻圖案作為掩膜，對第一BARC和HM進行蝕刻。

當僅對BARC和HM進行蝕刻時，蝕刻停止于待蝕刻薄膜的表面。

步驟105，圖1e為現有技術中雙光刻方法的步驟105的示意圖，如圖1e所示，將待蝕刻薄膜表面的第一光刻圖案和第一BARC依次剝離。

步驟106，圖1f為現有技術中雙光刻方法的步驟106的示意圖，如圖1f所示，在蝕刻后的HM的表面依次沉積第二BARC和第二PR。

該步驟與步驟102相同，此處不再贅述。

步驟107，圖1g為現有技術中雙光刻方法的步驟107的示意圖，如圖1g所示，在第二PR上施加第二掩膜版(圖未示出)，并進行曝光和顯影，從而形成第二光刻圖案，其中，第二光刻圖案中PR的實際CD為理想CD。

此步驟與步驟103相同。

至此，完成了兩次光刻的過程。

以上內容為現有技術中的雙光刻方法，接下來，按照雙光刻后的光刻圖案進行蝕刻，下面對雙光刻后的蝕刻步驟也進行簡單說明。

步驟201，圖1h為現有技術中雙光刻方法后的蝕刻方法的步驟201的示意圖，如圖1h所示，以第二光刻圖案作為掩膜，對第二BARC進行蝕刻。

在本步驟中，經蝕刻的第二BARC為覆蓋在HM表面的BARC和非光刻膠保護區域的BARC。

步驟202，圖1i為現有技術中雙光刻方法后的蝕刻方法的步驟202的示意圖，如圖1i所示，以HM和第二光刻圖案作為掩膜，對待蝕刻薄膜進行蝕刻。

步驟203，圖1j為現有技術中雙光刻方法后的蝕刻方法的步驟203的示意圖，如圖1j所示，依次剝離蝕刻后薄膜表面的HM、第二BARC和第二光刻圖案。

至此，本流程結束。

可見，現有技術中的雙光刻工藝對精度有著更高的要求，主要體現在兩個方面，第一，在兩次光刻的過程中，若任意一次光刻后的圖案的CD與理想圖案的CD相比出現較大的偏差，則最終形成的光刻圖案都會被視為不合格，第二，由于涉及兩次光刻，這就存在兩次光刻圖案的對準問題，若其中任意一次光刻后的圖案的位置與理想圖案的位置出現較大的偏差，則導致兩次光刻后的圖案不能精確地進行對準，因此最終形成的光刻圖案還是會被視為不合格，綜上可知，現有技術中的光刻工藝對精度有著更高的要求，但是，上述現有技術中的光刻工藝的精度并不高。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種光刻方法，能夠提高光刻工藝的精度。

為達到上述目的，本發明的技術方案具體是這樣實現的：

一種光刻方法，沉積光刻膠PR之后，該方法包括：

進行曝光和顯影，并生成光刻圖案，其中，光刻圖案中PR的實際關鍵尺寸CD大于理想CD；