[發明專利]一種改善光刻缺陷以及延長光刻版使用期限的方法

在審

• 申請號: 201711189541.3
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN109839801A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 王金翠;蘇建;徐現剛;肖成峰;鄭兆河
• 申請（專利權）人: 山東華光光電子股份有限公司
• 主分類號: G03F1/72
• 分類號: G03F1/72;G03F7/00;G03F7/16;H01L21/027
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種改善光刻缺陷以及延長光刻版使用期限的方法，包括如下步驟：a)在外延片的襯底及外延層表面旋涂光刻膠形成第一光刻膠層；b)在第一光刻膠層上旋涂第二光刻膠層；c)利用光刻掩膜版通過曝光、曝光后烘烤及顯影方法在第二光刻膠層上根據掩膜版圖形尺寸光刻制備出需要的圖形；d)利用步驟c)中光刻出的圖形作為光刻掩膜版，將外延片進行二次曝光、顯影處理，在外延片上制備得到所需圖形。通過延長一次曝光后烘烤的時間和第二次曝光的時間就可以得到缺陷比較少的圖形得到缺陷較少的圖形，避免因為光刻掩膜版的損傷對光刻圖形造成缺陷，也不需要經常替換光刻版，增加光刻成本，延長光刻掩膜版的使用期限。

技術領域

本發明涉及光電子技術領域，具體涉及一種改善光刻缺陷以及延長光刻版使用期限的方法。

背景技術

光刻技術作為一種圖形復制轉移的方法在半導體器件的制備過程中是一種普遍應用和非常重要的技術。其工藝質量直接影響器件的成品率、可靠性、器件性能以及使用壽命等參數指標的穩定和提高。隨著微電子加工工藝技術的不斷發展，工藝設備的更新和工藝環境的改善，已經使現有的光刻工藝體質有了質的飛躍。但是由于其工藝過程和內容的特殊性，整個光刻工藝流程并不能擺脫或者完全擺脫人工的參與，同時掩膜版圖形的完整性、工藝設備的穩定性、工藝原材料的影響等因素依然存在。

光刻工藝是利用光刻膠通過曝光、顯影等步驟，將掩膜版上的圖形轉移到晶片上，使晶片上具有想要制作的器件的光刻膠圖形形貌，再通過化學或者物理方法，將圖形結構轉移到晶片上。因此掩膜版圖形的完整性是非常重要的一項，直接決定了光刻圖形的質量。但是，現在的光刻過程，尤其是接觸式曝光的光刻機，在掩膜版的使用過程中，由于旋涂光刻膠過程中形成的缺陷、晶片暴漏在空氣中下落的顆粒等因素都會不可避免的破壞掩膜版表面圖形的完整行，在光刻版表面形成斑點缺陷，也稱“衛星斑點缺陷”。為了減少這些缺陷對光刻圖形的影響，就需要經常替換光刻版。這不僅需要比較高的成本，同時因為掩膜版不能回收再利用造成掩膜版的浪費，更重要的是也不能完全杜絕由于掩膜版的損傷造成的對光刻圖形的影響。

中國專利CN106340449 A中提供了一種改善光刻缺陷的方法，在涂覆光刻膠之前，在半導體襯底上涂覆稀釋劑，所述稀釋劑溶解掉半導體襯底上的雜質，尤其是有機物，通過旋轉所述半導體襯底，使溶解雜質的稀釋劑離開所述半導體襯底的表面，從而達到去除半導體襯底表面雜質的目的，然后涂覆光刻膠，可以避免雜質影響光刻膠與半導體襯底的粘附性，減少光刻膠空洞或光刻膠殘留，提供光刻工藝的質量，從而提高半導體器件的成品率及可靠性，提高半導體器件的性能。

中國專利CN102508415 A中提供了光刻工藝流程及光刻缺陷的消除方法，光刻工藝流程包括：涂覆光刻膠步驟、烘烤步驟、曝光步驟、曝光后烘烤步驟、顯影步驟以及去水烘烤步驟，其中接觸孔層衛星斑點缺陷消除方法為調整曝光后烘烤時間。本發明通過優化晶圓曝光后烘烤的時間，使得增大的曝光后烘烤時間讓曝光的區域光刻膠的反應更加完全，從而使這一部分曝光過的光刻膠在后面的顯影的過程中更加容易去除，由此可以徹底消除接觸孔層的衛星斑點缺陷，并且不需要增加原物料的消耗，進而提高了最終半導體產品的良率。

上面兩篇專利都采用不同的方法減低了光刻過程中缺陷的產生，但是對于光刻掩膜版上面存在的損傷在光刻過程中對圖形完整性的影響卻沒有明顯的改善方法。

發明內容

本發明為了克服以上技術的不足，提供了一種一種改善光刻缺陷以及延長光刻版使用期限的方法以改善光刻過程中由于掩膜版存在損傷對光刻圖形形成的光刻缺陷，延長掩膜版的使用期限的方法。

本發明克服其技術問題所采用的技術方案是：

一種改善光刻缺陷以及延長光刻版使用期限的方法，包括如下步驟：

a) 在生長有外延層的外延片表面旋涂光刻膠形成第一光刻膠層，烘烤去除第一光刻膠層中的溶劑；

b)在第一光刻膠層上旋涂第二光刻膠層，烘烤去除第二光刻膠層中的溶劑；