[发明专利]图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法

权利要求书

1.一种图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在由半导体衬底组成的晶圆表面上形成需要图形化的第一材料层；

步骤二、进行光刻工艺形成光刻胶图形，所述光刻胶图形定义出所述第一材料层的图形；

步骤三、对所述光刻胶图形的表面进行预处理，所述预处理采用等离子体轰击作用使所述光刻胶图形的表面产生碳化和固化，从而形成富碳掩盖层；

步骤四、进行第一次刻蚀工艺，所述第一次刻蚀工艺以所述光刻胶图形为掩膜对所述第一材料层进行刻蚀以形成第一材料层图形，所述第一次刻蚀工艺同时会对所述光刻胶图形产生损耗，所述富碳掩盖层用于在所述第一次刻蚀工艺中减少所述光刻胶图形的损耗量，且在所述第一次刻蚀工艺完成后保证在所述晶圆的各区域的所述第一材料层图形的顶部表面都保留有所述光刻胶图形，从而消除所述第一材料层图形的削角缺陷；

步骤五、去除所述光刻胶图形。

2.如权利要求1所述的图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于：所述半导体衬底包括硅衬底。

3.如权利要求2所述的图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于：所述第一材料层包括金属层。

4.如权利要求1所述的图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于：步骤二中，所述光刻工艺包括：

在所述第一材料层的表面涂布光刻胶；

对所述光刻胶进行曝光和显影形成所述光刻胶图形。

5.如权利要求3所述的图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于：步骤四中，所述第一次刻蚀工艺采用等离子体干法刻蚀。

6.如权利要求5所述的图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于：步骤三的所述预处理采用步骤四中的所述第一次刻蚀工艺的等离子体刻蚀机台进行。

7.如权利要求6所述的图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于：步骤三和步骤四连续进行，连续步骤包括：

将所述晶圆传入到所述第一次刻蚀工艺的所述等离子体刻蚀机台的刻蚀工艺腔中；

在所述刻蚀工艺腔中先进行步骤三，之后再进行步骤四。

8.如权利要求7所述的图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于：步骤三中，所述预处理采用氩等离子体轰击。

9.如权利要求8所述的图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于：步骤三中，所述预处理的工艺条件包括：

工艺气体为氩气，工艺时间15至25秒；

所述预处理的工艺压强采用所述第一次刻蚀工艺的工艺压强；

所述预处理的射频功率小于所述第一次刻蚀工艺的射频功率。

10.如权利要求9所述的图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于：步骤四中，所述第一次刻蚀工艺的工艺条件包括：

工艺气体包括Cl2、BCL3和N2；

工艺压强达数毫托；

射频功率包括偏压功率和源功率，所述偏压功率的峰值为100多W，所述源功率的峰值为1000多W。

11.如权利要求10所述的图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于：所述预处理的射频功率的偏压功率的峰值为100W；

所述预处理的射频功率的源功率的峰值为400W。

12.如权利要求1所述的图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于：所述富碳掩盖层的表面具有凸凹不平的形貌。

13.如权利要求9所述的图形化刻蚀工艺中降低光刻胶损耗的方法，其特征在于：所述预处理中，氩气流量为100sccm；

所述第一次刻蚀工艺的工艺压强为8毫托。