[发明专利]光刻显影的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻显影的方法。

背景技术

光刻显影工艺是半导体制造中的一项重要的技术。光刻中，硅片在涂胶/显影机中经历了一系列的工艺步骤。预处理硅片的上表面涂胶、甩胶、烘焙(常称软烘)。设备内部的自动传送装置将硅片在各操作位之间转移。另一套传送装置将经过涂胶处理的硅片每次一片地送入对准与曝光系统。光刻机将特定掩膜的图形直接刻印在涂胶的硅片上。曝光后的硅片从曝光系统转移到硅片轨道系统后，需要进行短时间的曝光后烘焙(常称后烘)，以提供光刻胶的粘附性并较少驻波。而后硅片重新回到涂胶/显影机中，当用显影液喷到硅片上时，图形显现出来(见图1)。显影后的硅片再次烘焙(常称硬烘，现有技术中硬烘基本不会改变显影后的线宽)，而后进行测量，检测刻印图形的线宽是否得当，如有重大缺陷，可以将硅片去胶然后返工。在光刻制程里，曝光能量是决定线宽大小最重要的量。硬烤目的是为了进一步去除光刻胶中的溶剂。光刻图形中有两个尺寸：光刻胶图形的特征尺寸D1和光刻胶图形间隙的特征尺寸D2，在D1/D2的比值较大的图形光刻显影后，在光刻胶图形间隙里比较容易出现光刻胶残留互连的现象(scum)，影响后续的刻蚀工艺。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种光刻显影的方法，其能有效避免显影后在光刻胶图形间隙里存在光刻胶残留互连。

为解决上述技术问题，本发明的光刻显影的方法，包括在曝光和硬烘，曝光后光刻胶图形的特征尺寸比预定的目标值小；所述硬烘时的提高硬烤温度，使得硬烘后的光刻胶图形间隙的特征尺寸在目标值范围内。

本发明的光刻显影方法，利用在曝光时适当的减少光刻胶图形的特征尺寸，避免了显影时的光刻胶残留在光刻胶图形间隙中形成光刻胶残留互连，而在硬烘时提高硬烤温度，光刻胶软化使得硬烘后的光刻胶图形的特征尺寸变大而将光刻胶图形间隙的特征尺寸控制在目标值范围内。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为光刻胶图案示意图；

图2为现有技术中光刻胶残留互连示意图；

图3为本发明的方法中硬烤之后的光刻胶图案示意图。

具体实施方式

通常的光刻显影方法包括在硅片上涂胶、软烘、曝光、后烘、显影、硬烘及光刻胶图形的测量，在本发明的制备方法中，在曝光时将光刻胶图形的特征尺寸D1设定为比目标值小，一般为比目标值小1％～30％左右，这样相当于使光刻胶图形间隙的特征尺寸D2比目标值要大，故两者的比值D1/D2变小，因此可以避免显影后在光刻胶图形间隙里形成光刻胶残留互连；而在硬烘时的需要提高硬烤温度，因为温度的提高使硬烘过程中光刻胶稍微软化，最终得到硬烘后的光刻胶图形间隙的特征尺寸在目标值范围内，这一步中因具体使用的光刻胶的种类不同，故提供的硬烤温度也不同，具体使用中的硬烤温度可通过有限次的试验得到。在一个具体实施例中，使用的光刻胶为GPR5315，曝光后的光刻胶图形的特征尺寸比目标值要小8％，在硬烘时将硬烘温度设置为比正常硬烘温度高20度左右，从而使图形特征尺寸达到目标值范围内。

本发明的光刻显影方法，利用在曝光时适当的减少光刻胶图形的特征尺寸，避免了显影时的光刻胶残留在光刻胶图形间隙中形成光刻胶残留互连，而在硬烘时提高硬烤温度，光刻胶软化使得硬烘后的光刻胶图形的特征尺寸变大而将光刻胶图形间隙的特征尺寸控制在目标值范围内。