[發明專利]一種改善光刻膠形貌的方法

有效

• 申請號: 201310554269.X
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103645609A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 付瑞鵬;王劍;戴韞青
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及半導體光刻領域，具體涉及一種改善光刻膠形貌的方法。

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，光刻是將掩膜版上的圖案轉移為晶片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。

如今集成電路已朝著微型化不斷發展，各種相對特殊的工藝隨之出現，關鍵尺寸要求在200nm左右而高寬比要求超過10（傳統工藝一般在2-5左右）的工藝在光刻領域是個很有挑戰性的工作，傳統的一次性曝光模式已經不能滿足現在的需求。在傳統光刻領域中，采用一般的單次曝光模式，經常出現光刻膠頂部開口損失較大，而光刻膠開口底部損失較小，造成光刻膠頂部開口和底部開口差異性較大，給制備超大高寬比圖形的工藝過程中帶來了一定難度。

中國專利（CN?102054667A）公開了一種應用光刻膠剝離工藝保護光刻對準標記的方法，其中，包括以下步驟：在待覆蓋金屬層的介質層表面涂光刻膠，使所述介質層上的光刻對準標記所在區域被光刻膠覆蓋，并且光刻膠層的厚度大于待積淀的金屬層的厚度；進行曝光、顯影處理，以保留所述光刻對準標記所在區域上覆蓋的光刻膠，而將其他部分覆蓋的光刻膠去除；積淀金屬層；剝離所述光刻對準標記所在區域上覆蓋的光刻膠及該光刻膠上覆蓋的金屬層。

該專利采用的單次曝光工藝，但是在一些高寬比較大的圖形制備工藝中，采用單次曝光工藝可能無法得到一較好的光刻膠形貌，進而在后續的制備工藝中無法得到一理想的器件尺寸。

中國專利（CN?101122749）公開了一種光刻圖形的形成方法，包括：提供一半導體基底；將所述半導體基底移入等離子體刻蝕設備對所述半導體基底表面進行等離子體灰化處理；在所述半導體基底上旋涂光刻膠；將所述帶有光刻膠的半導體基底送入曝光機進行曝光；將曝光后的晶片移入顯影設備進行顯影。

該專利是采取傳統技術單次曝光進行光刻工藝，由于單次曝光在超大高寬比圖形的制備工藝中，可能無法一次性制備出理想規格的光刻膠圖案，同時進行離子注入工藝的成本也較高，步驟比較繁瑣，在一定程度上增加了生產成本和生產時間。

發明內容

本發明根據現有技術的不足提供了一種改善光刻膠形貌的方法，通過采取多次曝光工藝來進行光刻，并通過控制每次曝光工藝的曝光率和焦距來獲得最佳的曝光效果，進而得到較好的光刻膠形貌，提高光刻工藝。

本發明采用的技術方案為：

一種改善光刻膠形貌的方法，應用于光刻工藝中，其中，包括以下步驟：

選取一次已知參考曝光的曝光參數，所述曝光參數包括曝光能量及曝光焦距；

進行多次曝光工藝，在進行每次所述曝光工藝時，根據所述曝光參數來控制進行多次曝光中每次曝光的能量和焦距。

上述的方法，其中，進行多次曝光工藝時，每次曝光時采用的能量需滿足以下條件：

E=E1+E2+E3+...+En；

其中，E為所述參考曝光的能量，E1為第一次曝光的能量，E2為第二次曝光的能量，E3為第三次曝光的能量...En為第n次曝光的能量，n為曝光次數；

E1：E2：E3：...：En的比值根據工藝需求而設定。

上述的方法，其中，進行多次曝光工藝時，每次曝光時采用的焦距需滿足以下條件：

F=（F1+F2+F3+...+Fn）/n；

其中，F為所述參考曝光的焦距，F1為第一次曝光的焦距，F2為第二次曝光時的焦距，F3為第三次曝光時的焦距，Fn為第n次曝光的曝光率；n為曝光次數。

上述的方法，其中，所述參考曝光的曝光參數為獲得最佳曝光效果的一次曝光的曝光參數。

上述的方法，其中，進行所述每次曝光工藝的曝光能量逐漸遞減，且每次曝光工藝的曝光焦距逐漸遞增。

上述的方法，其中，所述曝光工藝應用于超大高寬比圖形的制備工藝中。

由于本發明采用了以上技術方案，先選取一取得最佳曝光效果曝光參數，然后進行多次曝光工藝，并根據該曝光參數來調整每次曝光工藝的曝光能量個曝光焦距，進而獲得最優的曝光效果，得到較好的光刻膠形貌，提高光刻的精準性，可很好的應用于超大高寬比圖形的制備工藝中，提升生產工藝。

具體實施方式

下面對本發明的具體實施方式作進一步的說明：

本發明提供了一種光刻方法，應用與超大高寬比圖形的制備工藝中，包括以下步驟：