[發明專利]一種解決曝光不足引起的曝光區域缺陷的方法

無效

• 申請號: 201210367794.6
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102866581A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 周耀輝
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/20;H01L21/027
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馬曉亞

技術領域

本發明涉及半導體制程技術領域，尤其涉及一種解決曝光不足引起的曝光區域缺陷的方法。

背景技術

在掩膜版給定的情況下，光刻模塊經常利用調節曝光能量的方式來保證臨界尺寸達到預期水準，但是當掩膜版的臨界尺寸和實際生產所需的臨界尺寸相差過大時，過度調節曝光能量往往會導致曝光不足，這會導致顯影后會存在光刻膠殘留，并且在隨后的蝕刻過程中導致曝光區域的蝕刻缺陷。

例如掩膜版的臨界尺寸給定為0.48um，為了滿足生產需求，調節曝光能量使顯影后檢測的臨界尺寸為0.52um時，曝光不足會導致顯影后的晶圓整面出現光刻膠殘留現象，在蝕刻工藝中進而會導致曝光區域缺陷。整個流程如圖1所示，光刻膠涂覆（PR?coating）后進行曝光（Exposure），掩膜版的臨界尺寸Mask?CD=0.48um，而產品需要的臨界尺寸Product?request?CD=0.52um，為了達到產品的要求，通過減小曝光能量使曝光后的臨界尺寸變大以滿足生產需要，其他部位由于曝光能量不足會出現光刻膠殘留（PR?residue），接下來進行蝕刻（Etch）后接觸孔周圍會出現ONO（氧化物-氮化物-氧化物）堆棧的殘留，導致曝光區域缺陷。

如果通過下線新的掩膜版并修正掩膜版的臨界尺寸避免上述問題，則會大大增加生產成本并且延長工序周期時間。

發明內容

本發明的目的在于提出一種解決曝光不足引起的曝光區域缺陷的方法，能夠消除因曝光不足帶來的光刻膠殘留物，從而解決蝕刻后的曝光區域缺陷。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種解決蝕刻后曝光區域缺陷的方法，該方法包括：

在曝光工序通過降低曝光能量而增大實際形成的臨界尺寸；

在蝕刻工序先利用等離子體去除待蝕刻層上的光刻膠殘留物，再繼續對所述待蝕刻層進行蝕刻。

所述曝光工序中掩膜版的臨界尺寸小于產品所需的臨界尺寸。

所述等離子體為氧氣和氯氣的混合氣體。

所述等離子體為氧氣和溴化氫的混合氣體。

所述等離子體對光刻膠的蝕刻速率為

所述等離子體對光刻膠與所述待蝕刻層的選擇比至少為20:1。

所述等離子體將光刻膠殘留物氧化分解為水蒸汽、一氧化碳和二氧化碳。

采用本發明的技術方案，能夠消除因曝光不足帶來的光刻膠殘留物，從而解決蝕刻后的曝光區域缺陷，避免為了修正臨界尺寸而下線新的掩膜版支付的高昂費用，以節約生產成本，節省了工序周期時間。

附圖說明

圖1是現有的光刻工藝流程示意圖；

圖2是本發明實施例提供的解決曝光不足引起的曝光區域缺陷的方法流程圖；

圖3（a）所示是現有工序進行顯影后檢測時的圖像；

圖3（b）所示是現有工序進行蝕刻后檢測時的圖像；

圖3（c）是本發明實施例改進的工序進行顯影后檢測時的圖像；

圖3（d）是本發明實施例改進的工序進行蝕刻后檢測時的圖像。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

圖2是本發明實施例提供的解決曝光不足引起的曝光區域缺陷的方法流程圖，該方法包括：

S201，在曝光工序通過降低曝光能量而增大實際形成的臨界尺寸。

在掩膜版給定的情況下，當掩膜版的臨界尺寸小于實際生產所需的臨界尺寸時，會通過降低曝光能量來增加產品實際產生的臨界尺寸。

當調節曝光能量過度時，往往會導致曝光不足，這會使顯影后仍然存在光刻膠殘留物，降低后續蝕刻工序的精確度。

S202，在蝕刻工序先利用等離子體去除待蝕刻層上的光刻膠殘留物，再繼續對所述待蝕刻層進行蝕刻。

在蝕刻工序中，需要先去除待蝕刻層上的光刻膠殘留物。利用包括氧氣以及輔助氣體的混合氣體形成的等離子體轟擊所述光刻膠殘留物。所述輔助氣體包括氯氣（Cl₂）或者溴化氫（HBr）。

當所述等離子體為氧氣和氯氣的混合氣體時，對所述光刻膠殘留物的蝕刻速率較快，適用于光刻膠殘留物較多時使用；當所述等離子體為氧氣和溴化氫的混合氣體時，對所述光刻膠殘留物的蝕刻速率較慢，適用于光刻膠殘留物較少時使用。

優選地，所述等離子體對光刻膠的蝕刻速率為對光刻膠與所述待蝕刻層的選擇比至少為20:1，可以保證在損失盡可能少的光刻膠圖案情況下清除掉由于曝光不足而在曝光區域產生的光刻膠殘留物，同時還不影響待蝕刻層的厚度。