[发明专利]正光阻形成倒梯形形状的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺方法，尤其是涉及一种正光阻形成倒梯形形状的工艺方法。

背景技术

光刻工艺就是通过光刻机把光罩上的电路图形通过光阻的光化学反应传递到晶片上，主要工艺流程分为涂胶，曝光，显影三大步骤。

光刻定义出的正光阻图形的正常剖面形状为正梯形，所述正梯形的顶边长度小于底边的长度，并且其底角角度在80～90度之间，在这一范围内的底角角度能通过调整曝光焦距来调节。但某些特殊工艺需要将光阻图形定义成上大下小的倒梯形结构也即是所述光阻图形的剖面形状为顶边长度大于底边长度的倒梯形，并且希望所述倒梯形的底角角度在135度左右；使用正光阻并仅通过调整曝光焦距是无法满足这些特殊工艺的要求。

有一种方法是应用图形反转型光阻来形成倒梯形结构的光阻图形。如图1所示，为现有技术中应用图形反转型光阻形成倒梯形形状的样品剖面示意图。应用图形反转型光阻形成倒梯形形状的工艺步骤主要包括：步骤一，如图1A所示，在一晶片上涂布一图形反转型光阻，接着进行前烘；步骤二，如图1B所示，对所属图形反转型光阻进行带光罩曝光，将所需的图形定义在图形反转型光阻上；步骤三，如图1C所示，对经过上述带光罩曝光后的样品进行反转烘，使曝光区域的图形反转型光阻形成交链结构；步骤四，如图1D所示，接着对所述图形反转型光阻进行全面曝光；步骤五，如图1E所示，为显影工艺，显影后只留下形成交链结构图形反转型光阻部分，形成一倒梯形的图形反转型光阻图形。

应用图形反转型光阻来形成倒梯形结构的光阻图形的缺点是成本偏高，需要增加一种光阻种类，并且需要反型的光罩。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种正光阻形成倒梯形形状的工艺方法，能形成底角角度为90～35度的倒梯形形状的正光阻图形剖面，满足产品工艺要求，并能降低成本。

为解决上述技术问题，本发明的正光阻形成倒梯形形状的工艺方法包括步骤：

步骤一、在晶片上进行第一次涂胶，形成第一正光阻层，所述第一次涂胶包括六甲基二硅胺烷(HMDS)涂底、光刻胶减量消耗剂(Reduced Resist Consumption，RRC)涂布、正光阻涂布、软烘；

步骤二、对所述第一正光阻层进行全面曝光，使所述第一正光阻层完全感光；

步骤三、在所述第一正光阻层上进行第二次涂胶，形成第二正光阻层，所述第二次涂胶包括正光阻涂布、软烘；

步骤四、对所述第二正光阻层进行带光罩曝光，将所需要的图形定义到所述第二正光阻上；

步骤五、对经过上述步骤后的晶片进行显影，所述显影为两次水坑式(Double Puddle)显影，在显影前进行后烘(Post Exposure Baking，PEB)，通过调整所述两次水坑式显影的显影时间来控制所述图形的倒梯形剖面角度。

本发明的正光阻形成倒梯形形状的工艺方法通过两次涂胶和对显影时间的调整，能形成底角角度为90～135度的倒梯形形状的正光阻图形剖面，满足产品工艺要求，并能降低成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有技术中应用图形反转型光阻形成倒梯形形状的样品剖面示意图；

图2是本发明正光阻形成倒梯形形状的工艺方法流程示意图；

图3是本发明正光阻形成倒梯形形状的工艺方法的样品剖面示意图；

图4是本发明通过调节两次水坑式显影的显影时间形成的不同底角的倒梯形正光阻图形的TEM图。

具体实施方式

图2所示为本发明正光阻形成倒梯形形状的工艺方法流程示意图，图3所示为图2所示的各个工艺步骤中的样品剖面示意图。

如图2所示，本发明实施例包括如下主要的工艺步骤：

步骤一、在一块如图3A所示的晶片上进行第一次涂胶，形成第一正光阻层，如图3B所示。所述第一正光阻层的厚度为2.8微米。所述第一次涂胶是采用常规工艺，所述常规工艺包括六甲基二硅胺烷涂底、光刻胶减量消耗剂涂布、正光阻涂布、软烘。其中所述六甲基二硅胺烷涂底的温度为110℃、时间为58秒。正光阻的类型为PFI-89B8。所述软烘的温度为90℃、时间为60秒。

步骤二、如图3C所示，对所述第一正光阻层进行大能量的全面曝光，曝光时间为600毫秒，使所述第一正光阻层完全感光。