[发明专利]底部抗反射涂层的涂覆方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造领域，涉及一种底部抗反射涂层的涂覆方法。

背景技术

在半导体制造中，光刻工艺是其中非常重要的一个工艺步骤。光刻的本质是把临时电路结构复制到以后要进行刻蚀和离子注入的硅片上。这些结构首先以图形形式制作在名为掩膜板的石英模板上。紫外光透过掩膜板把图形转移到硅片表面的光敏薄膜上。光刻通常包括8个步骤：1）气相成底膜，即对晶圆进行清洗、脱水和晶圆表面成底膜处理，以增强晶圆和光刻胶之间的粘附性；2）涂覆光刻胶，即在晶圆上涂覆光刻胶材料；3）软烘，即在光刻胶涂到晶圆表面后用于去除光刻胶中的溶剂；4）对准和曝光，用以将掩膜板图形转移到涂胶的晶圆上；5）曝光后烘焙(PEB)，即在100度到110度的热板上进行曝光后的烘焙；6）显影，即用化学显影剂将光刻胶的可溶解区域溶解，而将图形留在晶圆表面；7）坚膜烘焙，即显影后的热烘；8）显影检查。

抗反射涂层（Bottom Anti Reflective Coating，BARC）用于光刻工艺以改善光刻胶轮廓并降低散射和反射光造成的线宽变化，通常包括底部抗反射涂层和顶部抗反射涂层。其中，底部抗反射涂层采用旋涂式有机聚合物配方，专门用于特定的光刻波长工艺，包括i-线、248nm、193nm和193nm浸没，它们先于光刻胶涂敷在晶圆上，且必须与光刻胶在性能方面兼容；顶部抗反射涂层为水溶性聚合物，用在光刻胶上方作为复合层以在曝光期间降低光反射，从而实现更佳的线宽控制，也可用作降低抗光阻侵蚀/气体挥发/缺陷的保护层。

抗反射涂层的质量将会影响到光刻性能、刻蚀稳定性及良率，因此对其质量的控制非常重要，通常会有一个BARC涂覆后延迟测试（After BARC coat delay test）：检查缺陷数量随着BARC涂覆时间延长的增长度，其中BARC涂覆后延迟导致的缺陷只能在有源区刻蚀后（After AA etch，AA ASI）看出来。表1显示了两种BARC涂覆后0.16微米DRAM的AA层中ASI缺陷数据。

表1

从上表中可看出，两种BARC涂覆后，随着时间的延长，ASI观察到的不同尺寸的缺陷数目都急剧增加。大部分缺陷都是氮化物残留（通常出现在开放区域），这些氮化物残留是由于BARC涂覆在氮化物层表面，经长时间的排队后造成BARC层毒化引起的。这些缺陷将导致产品良率降低。

因此，提供一种新的BARC层涂覆方法以避免延迟缺陷的出现实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种底部抗反射涂层的涂覆方法，用于解决现有技术中底部抗反射涂层在排队过程中被毒化导致大量缺陷的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种底部抗反射涂层的涂覆方法，至少包括以下步骤：

S1：提供一表面形成有氮化物层的基板，将所述基板放置于一旋转的载物台上；

S2：在所述氮化物层表面涂布或喷淋碳酸水溶液；所述碳酸水溶液与所述氮化物层表面释放的物质反应并被所述载物台甩掉；

S3：接着在所述氮化物层上表面形成一底部抗反射涂层。

可选地，所述碳酸水溶液的PH值范围是3～6。

可选地，所述碳酸水溶液通过将二氧化碳通入去离子水中获得。

可选地，所述碳酸水溶液的温度范围是20～100℃。

可选地，在所述氮化物层表面涂布或喷淋碳酸水溶液的时间范围是5～120秒。

可选地，所述氮化物层的材料包括SiN、GaN或SiON。

可选地，所述基板为的材料为硅、硅锗或III-V族化合物。

如上所述，本发明的底部抗反射涂层的涂覆方法，具有以下有益效果：通过首先在氮化物层表面涂布或喷淋碳酸水溶液，碳酸水溶液中的碳酸与氮化层释放出来的基本成分反应，从而保护后续形成底部抗反射涂层不被这些释放的物质污染，即使经过长时间的排队，产生的缺陷数目也大大减少，有利于提高产品的良率。

附图说明

图1显示为本发明的底部抗反射涂层的涂覆方法的工艺流程图。

图2显示为本发明的底部抗反射涂层的涂覆方法中表面形成有氮化物层的基板放置于旋转的载物台上时的剖面结构示意图。

图3显示为本发明的底部抗反射涂层的涂覆方法中在氮化物层表面涂布碳酸水溶液的示意图。

图4显示为本发明的底部抗反射涂层的涂覆方法中在氮化物层表面形成底部抗反射涂层的示意图。

图5显示为本发明的底部抗反射涂层的涂覆方法中形成的底部抗反射涂层未被毒化的示意图。