CN101819382A - 在边缘光刻胶去除过程中减少晶圆缺陷的方法及晶圆结构 - Google Patents

在边缘光刻胶去除过程中减少晶圆缺陷的方法及晶圆结构 Download PDF

Info

Publication number
CN101819382A
CN101819382A CN200910146319A CN200910146319A CN101819382A CN 101819382 A CN101819382 A CN 101819382A CN 200910146319 A CN200910146319 A CN 200910146319A CN 200910146319 A CN200910146319 A CN 200910146319A CN 101819382 A CN101819382 A CN 101819382A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
ebr
bottom anti
edge
reflective coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200910146319A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101819382B (zh
Inventor
舒强
胡华勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Original Assignee
Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp filed Critical Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority to CN2009101463194A priority Critical patent/CN101819382B/zh
Publication of CN101819382A publication Critical patent/CN101819382A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101819382B publication Critical patent/CN101819382B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本发明公开了一种在边缘光刻胶去除(EBR，Edge Bead Removal)过程中减少晶圆缺陷的方法及晶圆结构，该方法包括：在晶圆衬底上涂敷底部防反射涂层后进行EBR；涂敷含硅的底部防反射涂层后进行EBR；涂敷光刻胶涂层后进行EBR；涂敷顶部涂层后进行EBR，所述涂敷含硅的底部防反射涂层后进行EBR得到的覆盖面积，大于涂敷底部防反射涂层后进行EBR得到的覆盖面积。本发明提供的方法及晶圆结构可以在边缘光刻胶去除过程中减少晶圆缺陷进而提高成品率。

Description

在边缘光刻胶去除过程中减少晶圆缺陷的方法及晶圆结构
技术领域
本发明涉及半导体器件制造技术，特别涉及一种在边缘光刻胶去除(EBR，Edge Bead Removal)过程中减少晶圆缺陷的方法及晶圆结构。
背景技术
在半导体制程过陈中，光刻是其中的一个非常重要的步骤。光刻的本质就是将电路结构复制到以后要进行刻蚀步骤及离子注入步骤的晶圆底层薄膜上。在进行光刻过程中，在晶圆衬底上涂敷抗反射涂层，用于防止晶圆衬底的光反射；然后再涂敷光刻胶层后，进行曝光，在光刻胶层形成图案后，按照该图案对晶圆衬底进行刻蚀或离子注入。
但是，这种光刻技术随着半导体器件的特征尺寸减小，在曝光后对晶圆衬底进行刻蚀或离子注入时在光刻胶层形成的图案会倒坍，及刻蚀选择比达不到半导体器件的特征尺寸的要求，导致所制作的半导体器件性能下降。
为了提高对晶圆的光刻精度，可以采用浸没式光刻方法，浸没式光刻方法就是使扫描头和晶圆边缘表面之间通过浸没液进行相互作用，进行光刻。
为了采用浸没式光刻方法对晶圆进行光刻，采用的晶圆结构如图1所示，图1为采用浸没式光刻时晶圆的结构的剖面示意图，包括：晶圆衬底10、底部防反射涂层20、含硅的底部防反射涂层30、光刻胶涂层40及顶部涂层50。
其中，晶圆衬底10上的底部防反射涂层20采用的涂层材料为有机绝缘材料，该底部防反射涂层20作为吸光层，减小晶圆衬底10的光反射；含硅的底部防反射涂层30为掺杂硅的有机绝缘材料，覆盖在底部防反射涂层20上，用于提高底部防反射涂层20对于光刻胶涂层40的刻蚀选择比；光刻胶涂层40覆盖在含硅的底部防反射涂层30上，用于通过曝光进行图案化；顶部涂层50覆盖在光刻胶涂层40上，用于在采用浸没式光刻的过程中，对光刻胶涂层40进行图案化时防止光刻胶涂层40出现残留颗粒而随着浸没液在晶圆表面移动，造成晶圆缺陷。
从图1可以看出，由于晶圆衬底10上面几个涂层都是分别采用旋涂敷工艺形成的，所以在形成晶圆衬底10上面几个涂层的过程中，旋转晶圆的离心力会使上面几个涂层在旋转涂敷时的涂层材料流动并流到晶圆衬底10边缘及背面，即在晶圆衬底10边缘及背面形成隆起。在后续浸没式光刻步骤时，晶圆衬底10的边缘及背面隆起的涂层材料就会脱落并产生颗粒，这些颗粒可能随着浸没液落在最终形成器件的有源区、硅片传送系统和工艺设备中，导致晶圆缺陷密度增加，最终导致形成器件的缺陷。
为了克服上述问题，现有可以采用EBR方法对晶圆衬底10边缘及背面隆起的涂层材料进行去除。具体地，EBR方法可以分为化学EBR方法及光学EBR方法。
其中，化学EBR方法的过程为：在晶圆衬底10上旋转涂敷某一涂层时，装配一喷嘴，在旋转的晶圆衬底10边缘侧喷出少量去边溶剂，由去边溶剂去除晶圆衬底10边缘及背面隆起的涂层材料。
光学EBR方法的过程为：采用激光曝光晶圆衬底10的边缘后，软化了光刻胶涂层40并使光刻胶涂层40的边缘及晶圆衬底10背面隆起的光刻胶涂层40的涂层材料在正常显影步骤中或设置的喷嘴在旋转的晶圆衬底10边缘侧喷出的去边溶剂去除。
典型的去边溶剂为丙烯乙二醇一甲胺以太醋酸盐(PGMEA)或者乙烯二醇一甲胺以太醋酸盐(EGMEA)。
在图1中，由于含硅的底部防反射涂层30用于提高底部防反射涂层20对于光刻胶涂层40的刻蚀选择比，所以一般在EBR过程中需要和底部防反射涂层20的覆盖面积相同；由于顶部涂层50是防止在浸没式光刻时光刻胶涂层40上出现残留颗粒而随着浸没液在晶圆表面移动，所以一般在EBR过程中需要覆盖住光刻胶涂层40，即顶部涂层50的覆盖面积大于光刻胶涂层40的覆盖面积，如图2所示。
但是，由于晶圆衬底10上的底部防反射涂层20为无机物，在进行EBR过程中很难去除干净，去除时在晶圆衬底10和底部防反射涂层20之间的连接处会有残留物，如图3所示的现有技术在涂敷含硅的底部防反射涂层之前的晶圆边缘结构的俯视示意图。如果在此基础上覆盖和底部防反射涂层20的覆盖面积相同的含硅的底部防反射涂层30，则如图5所示的现有技术晶圆边缘结构的俯视示意图，可以看出，在晶圆衬底10和底部防反射涂层20之间连接处的残留物暴露(底部防反射涂层20和含硅的底部防反射涂层30的覆盖面积相同，所以俯视图中重合)，这会导致在后续浸没式光刻过程中随着浸没液，将该残留物带到晶圆表面，导致晶圆缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种在边缘光刻胶去除过程中减少晶圆缺陷的方法，该方法能够在边缘光刻胶去除过程中减少晶圆缺陷。
本发明还提供一种在边缘光刻胶去除过程中减少晶圆缺陷的晶圆结构，该晶圆结构能够在边缘光刻胶去除过程中减少晶圆缺陷。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案具体是这样实现的：
一种在边缘光刻胶去除EBR过程中减少晶圆缺陷的方法，在晶圆衬底上涂敷底部防反射涂层后进行EBR；涂敷含硅的底部防反射涂层后进行EBR；涂敷光刻胶涂层后进行EBR；涂敷顶部涂层后进行EBR，该方法还包括：
所述涂敷含硅的底部防反射涂层后进行EBR得到的覆盖面积，大于涂敷底部防反射涂层后进行EBR得到的覆盖面积。
所述涂敷底部防反射涂层后进行EBR得到的底部防反射涂层的边缘距离晶圆衬底的边缘为1.1～1.5mm；
所述涂敷含硅的底部防反射涂层后进行EBR得到的含硅的底部防反射涂层的边缘距离晶圆衬底的边缘为0.6mm～0.8mm；
所述涂敷光刻胶涂层后进行EBR得到的光刻胶涂层的边缘距离晶圆衬底的边缘为2.0mm～2.2mm。
一种在边缘光刻胶去除EBR过程中减少晶圆缺陷的晶圆结构，包括晶圆衬底、EBR后的底部防反射涂层、EBR后的含硅的底部防反射涂层、EBR后的光刻胶涂层及EBR后的顶部涂层，所述EBR后的含硅的底部防反射涂层的覆盖面积，大于EBR后的底部防反射涂层的覆盖面积。
所述EBR后的底部防反射涂层的边缘距离晶圆衬底的边缘为1.1～1.5mm；
所述EBR后的含硅的底部防反射涂层的边缘距离晶圆衬底的边缘为0.6mm～0.8mm；
所述EBR后的光刻胶涂层的边缘距离晶圆衬底的边缘为2.0mm～2.2mm。
由上述技术方案可见，本发明使进行EBR方法后的含硅的底部防反射层30的覆盖面积大于进行EBR方法后的底部防反射层20，从而使在晶圆衬底10和底部防反射涂层20之间连接处的残留物不暴露在晶圆衬底10表面，在后续浸没式光刻过程中不会随着浸没液，将该残留物带到晶圆表面，避免晶圆缺陷。因此，本发明提供的方法及晶圆结构，可以在边缘光刻胶去除过程中减少晶圆缺陷。
附图说明
图1为现有技术采用浸没式光刻时晶圆的结构的剖面示意图；
图2为现有技术采用EBR方法后的浸没式光刻时晶圆结构的剖面示意图；
图3为现有技术在涂敷含硅的底部防反射涂层之前的晶圆边缘结构的俯视示意图；
图4为现有技术晶圆边缘结构的俯视示意图；
图5为本发明采用EBR方法后的浸没式光刻时晶圆结构的剖面示意图；
图6为本发明采用EBR方法对进行浸没式光刻的晶圆结构进行处理的方法流程图；
图7为本发明晶圆边缘结构的俯视示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
从现有技术可以看出，是由于晶圆衬底10和底部防反射涂层20之间连接处的残留物暴露，而在后续浸没式光刻过程中随着浸没液，将该残留物带到晶圆表面，最终导致晶圆缺陷。所以为了克服这个缺陷，本发明使晶圆衬底10和底部防反射涂层20之间连接处的残留物不暴露在晶圆衬底10上，采用的方法为使进行EBR方法后的含硅的底部防反射涂层30的覆盖面积大于进行EBR方法后的底部防反射涂层20的覆盖面积，也就是减小进行EBR方法后的底部防反射涂层20的覆盖面积。
结合图5所示的本发明采用EBR方法后的浸没式光刻时晶圆结构的剖面示意图，具体说明本发明如何采用EBR方法对进行浸没式光刻的晶圆结构进行处理的，方法如图6所示，其具体步骤为：
步骤601、采用化学EBR方法消除晶圆衬底10上的底部防反射涂层20在晶圆衬底10边缘及背面隆起的涂层材料，使底部防反射涂层20的边缘距离晶圆衬底10的边缘为1.1mm；
在本步骤中，底部防反射涂层20的边缘距离晶圆衬底10的边缘为1.1mm可以进行实时测量得到，当测量得到底部防反射涂层20的边缘距离晶圆衬底10的边缘为1.1mm时，停止化学EBR方法；
步骤602、采用化学EBR方法消除含硅的底部防反射涂层30在晶圆衬底10边缘及背面隆起的涂层材料，使含硅的底部防反射涂层30的边缘距离晶圆衬底10的边缘为0.6mm～0.8mm；
在本步骤之前，先采用旋涂工艺在已经进行化学EBR方法的底部防反射涂层20涂敷含硅的底部防反射涂层30；
在本步骤中，实时测量含硅的底部防反射涂层30的边缘和晶圆衬底10的边缘之间的距离，当距离为0.6mm～0.8mm，停止进行化学EBR方法；
步骤603、采用光学EBR方法消除光刻胶涂层40在晶圆衬底10边缘及背面隆起的涂层材料，使光刻胶涂层40的边缘距离晶圆衬底10的边缘为2.0mm～2.2mm；
在本步骤中，实时测量光刻胶涂层40的边缘和晶圆衬底10的边缘之间的距离，当距离为0.6mm～0.8mm，停止进行光学EBR方法；
步骤604、采用化学EBR方法消除顶部涂层50在晶圆衬底10边缘及背面隆起的涂层材料，使顶部涂层50的边缘距离晶圆衬底10的边缘为1.3mm～1.5mm；
在本步骤中，实时测量顶部涂层50的边缘和晶圆衬底10的边缘之间的距离，当距离为1.3mm～1.5mm，停止进行化学EBR方法。
从图6可以看出，通过减小进行EBR方法后的底部防反射涂层20的覆盖面积的方法，使进行EBR方法后的含硅的底部防反射涂层30的覆盖面积大于进行EBR方法后的底部防反射涂层20的覆盖面积，从而使晶圆衬底10和底部防反射涂层20之间连接处的残留物覆盖在进行EBR方法后的含硅的底部防反射涂层30中而没有暴露在晶圆衬底10表面，如图7所示的本发明晶圆边缘结构的俯视示意图，在后续浸没式光刻过程中不会随着浸没液，将该残留物带到晶圆表面，避免晶圆缺陷。
在本发明中，由于含硅的底部防反射涂层30的涂层材料为掺杂硅的有机绝缘材料，所以在进行EBR过程中溶于去边溶剂，易于被去除干净，不会产生残留物。而光刻胶涂层40和上层涂层50的涂层材料也是有机物，所以在进行EBR过程中也易于溶于去边溶剂，易于被去除干净，不会产生残留物。
在本发明中，采用化学EBR方法消除晶圆衬底10上的底部防反射涂层20在晶圆衬底10边缘及背面隆起的涂层材料，使底部防反射涂层20的边缘距离晶圆衬底10的边缘也可以不为1.1mm，而只要保证底部防反射涂层20的覆盖面积小于含硅的底部防反射涂层30的覆盖面积，大于光刻胶涂层40的覆盖面积(保证在对光刻胶涂层40时，减少对晶圆衬底10的光反射)即可。因此，底部防反射涂层20的边缘距离晶圆衬底10的边缘可以为1.1mm～1.5mm，较佳实施例为1.2mm、1.3mm和1.4mm等。
以上举较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种在边缘光刻胶去除EBR过程中减少晶圆缺陷的方法，在晶圆衬底上涂敷底部防反射涂层后进行EBR；涂敷含硅的底部防反射涂层后进行EBR；涂敷光刻胶涂层后进行EBR；涂敷顶部涂层后进行EBR，其特征在于，该方法还包括：
所述涂敷含硅的底部防反射涂层后进行EBR得到的覆盖面积，大于涂敷底部防反射涂层后进行EBR得到的覆盖面积。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂敷底部防反射涂层后进行EBR得到的底部防反射涂层的边缘距离晶圆衬底的边缘为1.1～1.5mm；
所述涂敷含硅的底部防反射涂层后进行EBR得到的含硅的底部防反射涂层的边缘距离晶圆衬底的边缘为0.6mm～0.8mm；
所述涂敷光刻胶涂层后进行EBR得到的光刻胶涂层的边缘距离晶圆衬底的边缘为2.0mm～2.2mm。
3.一种在边缘光刻胶去除EBR过程中减少晶圆缺陷的晶圆结构，包括晶圆衬底、EBR后的底部防反射涂层、EBR后的含硅的底部防反射涂层、EBR后的光刻胶涂层及EBR后的顶部涂层，其特征在于，所述EBR后的含硅的底部防反射涂层的覆盖面积，大于EBR后的底部防反射涂层的覆盖面积。
4.如权利要求3所述的晶圆结构，其特征在于，所述EBR后的底部防反射涂层的边缘距离晶圆衬底的边缘为1.1～1.5mm；
所述EBR后的含硅的底部防反射涂层的边缘距离晶圆衬底的边缘为0.6mm～0.8mm；
所述EBR后的光刻胶涂层的边缘距离晶圆衬底的边缘为2.0mm～2.2mm。
CN2009101463194A 2009-02-26 2009-06-19 在边缘去除过程中减少晶圆缺陷的方法及晶圆结构 Expired - Fee Related CN101819382B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101463194A CN101819382B (zh) 2009-02-26 2009-06-19 在边缘去除过程中减少晶圆缺陷的方法及晶圆结构

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910046708 2009-02-26
CN200910046708.X 2009-02-26
CN2009101463194A CN101819382B (zh) 2009-02-26 2009-06-19 在边缘去除过程中减少晶圆缺陷的方法及晶圆结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101819382A true CN101819382A (zh) 2010-09-01
CN101819382B CN101819382B (zh) 2012-02-08

Family

ID=42654526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009101463194A Expired - Fee Related CN101819382B (zh) 2009-02-26 2009-06-19 在边缘去除过程中减少晶圆缺陷的方法及晶圆结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101819382B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102446805A (zh) * 2010-10-14 2012-05-09 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 减少晶片边缘颗粒缺陷的方法
CN102446701A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 上海华虹Nec电子有限公司 改善深沟槽刻蚀后硅片边缘硅尖刺缺陷的方法
CN102709175A (zh) * 2012-05-23 2012-10-03 上海宏力半导体制造有限公司 深沟槽工艺中光刻胶层的形成方法
CN103091995A (zh) * 2011-11-04 2013-05-08 上海华虹Nec电子有限公司 减少芯片边缘光阻斜坡区域的方法
CN103482563A (zh) * 2012-06-14 2014-01-01 比亚迪股份有限公司 一种mems微结构的制备方法
CN104037064A (zh) * 2014-06-19 2014-09-10 上海华力微电子有限公司 浸没式光刻工艺方法
CN104916529A (zh) * 2014-03-14 2015-09-16 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种用于沟槽功率mosfet晶片的沟槽制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100403862B1 (ko) * 2001-01-26 2003-11-01 어플라이드비전텍(주) 반도체 웨이퍼 검사 장치 및 그 방법
US7691559B2 (en) * 2005-06-30 2010-04-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Immersion lithography edge bead removal
US7745095B2 (en) * 2007-07-05 2010-06-29 Asml Netherlands B.V. Lithographic method and device manufactured thereby

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102446701A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 上海华虹Nec电子有限公司 改善深沟槽刻蚀后硅片边缘硅尖刺缺陷的方法
CN102446805A (zh) * 2010-10-14 2012-05-09 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 减少晶片边缘颗粒缺陷的方法
CN103091995A (zh) * 2011-11-04 2013-05-08 上海华虹Nec电子有限公司 减少芯片边缘光阻斜坡区域的方法
CN102709175A (zh) * 2012-05-23 2012-10-03 上海宏力半导体制造有限公司 深沟槽工艺中光刻胶层的形成方法
CN102709175B (zh) * 2012-05-23 2016-06-01 上海华虹宏力半导体制造有限公司 深沟槽工艺中光刻胶层的形成方法
CN103482563A (zh) * 2012-06-14 2014-01-01 比亚迪股份有限公司 一种mems微结构的制备方法
CN103482563B (zh) * 2012-06-14 2016-03-09 比亚迪股份有限公司 一种mems微结构的制备方法
CN104916529A (zh) * 2014-03-14 2015-09-16 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种用于沟槽功率mosfet晶片的沟槽制备方法
CN104037064A (zh) * 2014-06-19 2014-09-10 上海华力微电子有限公司 浸没式光刻工艺方法
CN104037064B (zh) * 2014-06-19 2018-01-26 上海华力微电子有限公司 浸没式光刻工艺方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101819382B (zh) 2012-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101819382B (zh) 在边缘去除过程中减少晶圆缺陷的方法及晶圆结构
US7960206B2 (en) Adjustment of masks by re-flow
TWI260044B (en) Multi-step EBR process for liquid photosensitive material removal
US7446051B2 (en) Method of etching silicon
US7915171B2 (en) Double patterning techniques and structures
US20150092142A1 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
CN102709175B (zh) 深沟槽工艺中光刻胶层的形成方法
US20070007627A1 (en) Method of forming openings in an organic resin material
KR20100070087A (ko) 포토레지스트 박리제 조성물 및 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법
US20100009534A1 (en) Method for patterning a semiconductor device
CN101625968A (zh) 提高湿法刻蚀性能的方法
US8846305B2 (en) Photolithography method including dual development process
US20180239179A1 (en) Method for manufacturing spacers and method for manufacturing display substrate
CN104810259A (zh) 晶圆及其处理方法和半导体结构的形成方法
CN102479688A (zh) 晶圆表面光阻去边的方法
KR100582202B1 (ko) 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조장치 및 방법
CN102446805A (zh) 减少晶片边缘颗粒缺陷的方法
US20210408070A1 (en) Array substrate and method for fabricating same
CN104779178A (zh) 底部防反射层形成方法
CN108039316B (zh) 晶圆侧边去光阻方法
KR20100062538A (ko) 포토레지스트 박리제 조성물 및 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법
US20190279871A1 (en) Method of enhancing generation efficiency of patterned optical coating
CN112147848A (zh) 一种小尺寸沟槽的制备方法
CN101840858B (zh) 顶层金属介质层沟槽蚀刻工艺中去除抗反射涂层的方法
KR100731069B1 (ko) 플래시 메모리 소자의 플로팅 게이트 및 그 형성방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120208

Termination date: 20200619