[發(fā)明專利]半導(dǎo)體的光刻方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810093250.2
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN110095942A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何小麟
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞新科技術(shù)研究開發(fā)有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

本發(fā)明的半導(dǎo)體的光刻方法，包括：在半導(dǎo)體基材上涂布光致抗蝕劑層；在不使用光掩模下，對所述半導(dǎo)體基材進行預(yù)曝光；使用光掩模對所述半導(dǎo)體基材上的所述光致抗蝕劑層進行主曝光；以及對所述光致抗蝕劑層進行顯影。本發(fā)明能降低主曝光的使用劑量，在不影響圖案輪廓的前提下延長曝光光源的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體的光刻方法，尤其涉及一種二次曝光的半導(dǎo)體的光刻方法。

背景技術(shù)

光刻技術(shù)在半導(dǎo)體的制造中扮演重要的角色，不斷發(fā)展的微電子制造技術(shù)需要其制造加工水平越來越精密。在傳統(tǒng)的光學(xué)光刻制造工藝中，首先以光敏材料涂布于硅晶片上且使之干燥。而后，通過曝光，使光源經(jīng)由圖案化的光掩模在晶片上曝光。于曝光后，再顯影此晶片以將光掩模的圖案轉(zhuǎn)移至光敏材料。如此，圖案化的光敏材料用于后續(xù)工藝。傳統(tǒng)的工藝是通過縮短用于曝光的光線波長來細化圖案，但裝置中的圖案縮小太快，因此僅減少曝照光線的波長已難以跟上圖案微縮的速度。

目前為了降低成本，在極端光刻工藝可有效率使用于量產(chǎn)階段前，業(yè)界急需能夠延長深紫外光(DUV，Deep Ultraviolet)光刻裝置(例如KrF或ArF)的使用壽命的方法，特別是延長昂貴的準(zhǔn)分子激光曝光機光源的使用壽命的方法。

因此亟待提供一種改進的半導(dǎo)體的光刻方法以克服以上缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體的光刻方法，其能降低主曝光的使用劑量，在不影響圖案輪廓的前提下延長曝光光源的使用壽命。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體的光刻方法，包括以下步驟：

在半導(dǎo)體基材上涂布光致抗蝕劑層；

在不使用光掩模下，對所述半導(dǎo)體基材進行預(yù)曝光；

使用光掩模對所述半導(dǎo)體基材上的所述光致抗蝕劑層進行主曝光；以及

對所述光致抗蝕劑層進行顯影。

與傳統(tǒng)的一次性曝光的光刻方法相比，本發(fā)明在對光致抗蝕劑層進行主曝光之前，對半導(dǎo)體基材進行預(yù)曝光，主曝光的光源劑量較低，在不影響臨界尺度以及圖案輪廓的前提下，曝光光源的使用壽命得以延長。

較佳地，在涂布所述光致抗蝕劑層之后、進行所述預(yù)曝光之前還包括：將所述半導(dǎo)體基材進行烘烤；以及對所述半導(dǎo)體基材的外圍環(huán)狀區(qū)域進行晶邊曝光。

較佳地，使用KrF準(zhǔn)分子激光對所述半導(dǎo)體基材進行所述預(yù)曝光，劑量為1.0-2.5mJ/cm²，波長為248nm。

較佳地，使用ArF準(zhǔn)分子激光對所述光致抗蝕劑層進行主曝光。

較佳地，進行所述預(yù)曝光和所述主曝光使用的光源包括：紫外光、深紫外光、極端紫外光和/或電子束。

較佳地，在進行所述主曝光之后、進行所述顯影之前還包括：將所述基材進行烘烤。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的半導(dǎo)體的光刻方法作進一步說明，但不因此限制本發(fā)明。本發(fā)明的半導(dǎo)體的光刻方法，其能降低主曝光的使用劑量，在不影響圖案輪廓的前提下延長曝光光源的使用壽命。

在本發(fā)明的半導(dǎo)體的光刻方法的一個實施例中，該方法包括以下步驟：

光敏材料涂布：在半導(dǎo)體基材上涂布光致抗蝕劑層；

預(yù)曝光：在不使用光掩模下，對所述半導(dǎo)體基材進行預(yù)曝光；

主曝光：使用光掩模對所述半導(dǎo)體基材上的所述光致抗蝕劑層進行主曝光；以及

顯影：對所述光致抗蝕劑層進行顯影。