[发明专利]曝光方法

说明书

本发明提供了一种曝光方法，包括：在衬底上形成第一光刻胶层，第一光刻胶层包含第一比例的光致酸产生剂；在第一光刻胶层上形成第二光刻胶层，第二光刻胶层包含第二比例的光致酸产生剂；在第二光刻胶层上形成第三光刻胶层，第三光刻胶层包含第三比例的光致酸产生剂，第一比例和第三比例的值均大于第二比例的值；以掩模板为掩膜，使用光源产生的光一次性曝光第三光刻胶层、第二光刻胶层和第一光刻胶层，形成位于第三光刻胶层、第二光刻胶层和第一光刻胶层内的沟槽，沟槽的深宽比大于10。可以降低第二光刻胶层与光的反应，加快第一光刻胶层和第三光刻胶层与光的反应，从而平均三个光刻胶层与光的反应，使得最后形成的沟槽的侧壁是笔直的。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种曝光方法。

背景技术

光刻胶受到紫外光、激光、电子束、离子束和X射线等光源的照射时，其溶解度会发生变化。由于光刻胶具有光化学敏感性，可利用其进行光化学反应，经曝光、显影后，去除可溶解的部分，在光刻胶层就会形成所需的图形，留下的部分则对底层起保护作用，且其厚度要足够厚以实现阻挡刻蚀的功能。例如，形成一些沟槽，形成沟槽的结构和方法如图1，提供衬底110，在衬底110上形成所需厚度的光刻胶层120，在光刻胶层120上的一定高度上设置掩模板130，掩模板130上有需要的图形，在离掩模板130上一定距离的上方设置光源140。光源140发射的光束141通过掩模板130的孔洞入射到光刻胶层120上，在曝光的过程中溶解光刻胶层120形成所需的图案。可以根据需要的图案设置掩模板130上的孔洞，例如，掩模板130上有孔洞，就光束141就可以通过孔洞射到光刻胶层120上，将光束照射到的光刻胶层120溶解掉，以形成沟槽。

然而，在形成深宽比（深度和宽度的比例）大于10的沟槽中，如果只使用一次曝光，曝光的聚焦平面142往往设定在光刻胶层120的厚度的中间。能量在聚焦平面142（光刻胶厚度的中间）开始扩散，但由於光刻胶层120的厚度太厚，光刻胶层120的上半部和下半部会出现能量不足的情况出现。为了达到对应的关键尺寸，只好加大曝光能量以满足光刻胶层120的上半部分和下半部分有足够的能量，这使得在聚焦平面142，光刻胶层120的中间出现能量过多的情况。显影后会出现光刻胶层120在中间弯腰的型貌，例如图2，可以明显地看出沟槽150的侧壁有弯曲，并且向着剩余的光刻胶层120的方向弯曲，导致沟槽150出现变形，影响后续工艺。

请参照图3和图4，现有的做法是使用两次曝光，第一次曝光时，将光源140设置到离光刻胶层120的表面较远的地方，使得入射到光刻胶层120的聚焦平面142在光刻胶层120的上半部分内，例如图3，此时，光束通过掩模板130的孔洞射到光刻胶层120上的光束的聚焦平面142不是在光刻胶层120的中间，而是在光刻胶层120的偏上半部分的地方，此时，可以使得光刻胶层120的上半部分的能量达标。第二次曝光时，将光源140设置到离光刻胶层120的表面较近的地方，使得入射到光刻胶层120的聚焦平面142设定光刻胶层120的下半部分内，使得下半部分的能量达标，例如图4。经过两次调控，这样就可以把曝光能量平均分布在光刻胶层120在深度上不同的位置，显影后得到比较直的沟槽的侧壁，即可以得到沟槽两侧比较直的光刻胶型貌。但是一道光刻工艺使用两次曝光，大大增加生产成本和生产时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种曝光方法，可以只使用一次曝光就可以形成侧壁比较直的沟槽，即可以形成比较直的沟槽两侧的光刻胶形貌。

为了达到上述目的，本发明提供了一种曝光方法，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成第一光刻胶层，所述第一光刻胶层包含第一比例的光致酸产生剂；

在所述第一光刻胶层上形成第二光刻胶层，所述第二光刻胶层包含第二比例的光致酸产生剂；

在所述第二光刻胶层上形成第三光刻胶层，所述第三光刻胶层包含第三比例的光致酸产生剂，所述第一比例和第三比例的值均大于所述第二比例的值；