[發明專利]光阻烘烤方法和在半導體基底上形成光阻層的方法

在審

• 申請號: 201810478963.0
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108732876A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 魏振東;李俊賢;吳奇隆;劉英策
• 申請（專利權）人: 廈門乾照光電股份有限公司
• 主分類號: G03F7/38
• 分類號: G03F7/38;H01L21/027
• 代理公司: 寧波理文知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33244
• 代理人: 李高峰;孟湘明

本發明公開了一光阻烘烤方法和在半導體基底上形成光阻層的方法，其中所述光阻烘烤方法包括步驟：首先以一半導體基底的下部產生熱量的方式烘烤被施涂于一半導體基底的一光阻材料層；其次，在所述光阻材料層的周圍環境產生熱量的方式烘烤所述光阻材料層，通過這樣的方式，所述光阻材料層能夠形成層疊于所述半導體基底的一光阻層，并保證所述光阻層的各個部分的溶劑含量一致，從而有利于保證后續的光刻工藝的穩定性。

技術領域

本發明涉及半導體制程，特別涉及一光阻烘烤方法和在半導體基底上形成光阻層的方法。

背景技術

在半導體制程中，光刻技術是各個工序之間的橋梁。具體地說，在半導體制程中，在進行離子注入工序或者蝕刻工序之前，需要通過光刻工藝進行光刻圖形的制作，以達到預先設計的待離子注入區域或者待蝕刻區域，從而在后續規范被注入的離子圖形或者蝕刻圖形，因此，光刻工藝的穩定性在整個半導體制程中起到至關重要的作用。

現有的光刻工藝，以正光阻為例，首先通過旋涂的方式在半導體晶片上形成光刻膠膜層；其次，對該光刻膠膜層進行前烘；接著，通過曝光工藝將掩膜版上的圖形轉移到該光刻膠膜層上之后，對該光刻膠膜層進行顯影作業，該光刻膠膜層被曝光后的區域與顯影液發生化學反應而被溶解；最后，通過后烘作業完成整個光刻制程。現有的光刻工藝采用單一的烘烤方式對形成在該半導體晶片上的該光刻膠膜層進行前烘作業，這容易導致該光刻膠膜層中的溶劑含量不均勻而影響整個光刻制程的效果，尤其是對于厚度大于4μm的該光刻膠膜層來說，采用單一的烘烤方式對形成在該半導體晶片上的該光刻膠膜層進行前烘作業，更容易導致該光刻膠膜層中的溶劑含量不均勻而影響整個光刻制程的效果。

具體地說，現有的一種對形成在該半導體晶片上的該光刻膠膜層進行前烘作業的烘烤方式是加熱該半導體晶片，通過該半導體晶片將熱量傳導至層疊于該半導體晶片的該光刻膠膜層，以使該光刻膠膜層內的溶劑揮發而實現對該光刻膠膜層的烘烤，這種烘烤方式對于厚度在4μm以下的該光刻膠膜層是可行的，而一旦該光刻膠膜層的厚度超過4μm，則該光刻膠膜層的遠離該半導體晶片的部分的溶劑的揮發量會小于該光刻膠膜層的靠近該半導體晶片的部分的溶劑的揮發量，這會導致該光刻膠膜層的溶劑的含量不均勻，進而影響后續的光刻效果。

現有的另一種對形成在該半導體晶片上的該光刻膠膜層進行前烘作業的烘烤方式是加熱層疊有該光刻膠膜層的該半導體晶片的周邊環境，以使熱量從該光刻膠膜層的外側部分逐漸地傳導至該光刻膠膜層的內部部分，此時，該光刻膠膜層的外側部分的溶劑被揮發，而內部部分的溶劑容易被鎖在該光刻膠膜層的內部，可以理解的是，厚度越厚的該光刻膠膜層的內部部分的溶劑越容易被鎖在該光刻膠膜層的內部，這會導致該光刻膠膜層的溶劑的含量不均勻，進而影響后續的光刻效果。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一光阻烘烤方法和在半導體基底上形成光阻層的方法，其中所述光阻烘烤方法特別適合烘烤較厚的光阻材料層，以使烘烤后的所述光阻材料層形成層疊于一半導體基底的一光阻層。例如，所述光阻烘烤方法特別適合烘烤厚度大于4μm的所述光阻材料層。

本發明的一個目的在于提供一光阻烘烤方法和在半導體基底上形成光阻層的方法，其中層疊于所述半導體基底的所述光阻層的各個部分的溶劑含量一致，以有利于保證后續的光刻工藝的穩定性。

本發明的一個目的在于提供一光阻烘烤方法和在半導體基底上形成光阻層的方法，其中所述光阻烘烤方法能夠使所述光阻材料層的各個部分的溶劑被均勻地揮發，從而增強后續的光刻工藝的穩定性。

本發明的一個目的在于提供一光阻烘烤方法和在半導體基底上形成光阻層的方法，其中所述光阻烘烤方法對被層疊有所述光阻材料層的所述半導體基底采用分段烘烤的方式對所述光阻材料層進行烘烤，通過這樣的方式，所述光阻材料層的內部部分和外側部分的溶劑的揮發量能夠被保持一致，從而增強后續的光刻工藝的穩定性。