CN101995767A - 减少光刻胶中毒现象的方法 - Google Patents

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刘凤梅
贺晓彬
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Abstract

本发明中公开了一种减少光刻胶中毒现象的方法，该方法包括：在基底材料上通过蚀刻技术蚀刻出所需的通孔；使用DUO材料对所蚀刻的通孔进行填充，形成位于基底材料上的DUO层；在DUO层上直接涂敷光刻胶，形成光刻胶层，并通过掩膜版光刻胶层进行曝光、显影以及蚀刻，形成所需的图案。通过使用上述的方法，可以有效地减少光刻胶中毒的现象的出现，提高产品的良率，同时还可节省工艺成本，缩短工艺时间。

Description

减少光刻胶中毒现象的方法
技术领域
本发明涉及半导体技术，尤其是指一种减少光刻胶中毒现象的方法。
背景技术
在半导体元器件的制造工艺中，通常需要通过光刻技术在晶片上形成相应的元器件或集成电路。图1为现有技术中的光刻技术的示意图。如图1所示，在现有的半导体元器件的制作工艺中，一般将先在基底材料100上通过蚀刻技术蚀刻出所需的通孔(VIA)101，然后使用形成深紫外线吸收氧化(DUO，Deep Ultra Violet Light Absorbing Oxide)材料对所蚀刻的通孔进行填充，从而形成一DUO层102。在现有技术中，在上述DUO层102上涂敷的光刻胶(PR，Photo Resist)层104之前，需要对DUO层102进行相应的表面处理，即在DUO层102的的表面上用六甲基二硅胺(HMDS)气体进行喷涂，形成一HMDS层103，用于增强所涂敷的PR层104在上述DUO层102上的附着力，以避免在进行后续光刻工艺时PR层发生倒塌的现象。在喷涂上述HMDS层后，再在该HMDS层上涂敷PR层，然后采用合适波长的光通过掩膜版对PR层104进行曝光、显影以及蚀刻，从而将掩膜版上的图形转移至晶片上。
但是，在上述的技术方案中，当完成VIA的蚀刻过程后，在所形成的VIA的底部一般都残留有一些化学残留物。而在上述使用六甲基二硅胺(HMDS)气体进行喷涂以形成HMDS时，由于喷涂过程中的温度一般为125°左右，且整个喷涂过程一般都持续60秒左右，因此在上述高温环境下，VIA底部的化学残留物受热后以气态的形式向上渗透到PR层与DUO层的交界处，与PR层底部的化学物质产生反应，且所生成的反应物难以通过蚀刻、灰化、化学剥离等方法去除，使得后续的光刻工艺中的图案的形成不再由光刻胶确定，同时也使得对于光刻胶的再加工也变得更加困难。这种现象被称之为“光刻胶中毒”(或“抗蚀剂中毒”)现象。因此，在半导体元器件的制造工艺中，需要尽量避免出现上述的光刻胶中毒的现象。
发明内容
本发明提供了一种减少光刻胶中毒现象的方法，从而有效地减少光刻胶中毒的现象的出现，提高产品的良率，节省工艺成本。
为达到上述目的，本发明中的技术方案是这样实现的：
一种减少光刻胶中毒现象的方法，该方法包括：
在基底材料上通过蚀刻技术蚀刻出所需的通孔；
使用深紫外线吸收氧化(DUO)材料对所蚀刻的通孔进行填充，形成位于基底材料上的DUO层；
在所述DUO层上直接涂敷光刻胶，形成光刻胶层，并通过掩膜版对所述光刻胶层进行曝光、显影以及蚀刻，形成所需的图案。
所述的基底材料包括：四乙基原硅酸盐层、黑钻石层和碳化硅层。
综上可知，本发明中提供了一种减少光刻胶中毒现象的方法。在该方法中，由于在形成DUO层后，在DUO层上直接涂敷光刻胶，形成光刻胶层，从而有效地减少光刻胶中毒的现象的出现，提高产品的良率，节省工艺成本。
附图说明
图1为现有技术中的光刻技术的示意图。
图2为本发明中的减少光刻胶中毒现象的流程图。
图3为本发明中的减少光刻胶中毒现象的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
在本发明中，提出了一种减少光刻胶中毒现象的方法，该方法包括：在基底材料上通过蚀刻技术蚀刻出所需的通孔；使用深紫外线吸收氧化(DUO)材料对所蚀刻的通孔进行填充，形成DUO层；在所述DUO层上直接涂敷光刻胶，形成光刻胶层，并通过掩膜版对所述光刻胶层进行曝光、显影以及蚀刻，形成所需的图案
图2为本发明中减少光刻胶中毒现象的方法的流程图。如图1所示，本发明中减少光刻胶中毒现象的方法包括如下所述的步骤：
步骤201，在基底材料上通过蚀刻技术蚀刻出所需的通孔。
图3为本发明中的减少光刻胶中毒现象的示意图。如图3所示，在本步骤中，可使用常用的蚀刻技术(例如，湿法蚀刻、干法蚀刻技术等)在基底材料100上蚀刻出所需的通孔101。具体的蚀刻方法在此不再赘述。另外，上述的基底材料100一般包括：四乙基原硅酸盐(TEOS)层、黑钻石(BD)层和碳化硅(SiC)层。
步骤202，使用DUO材料对所蚀刻的通孔进行填充，形成位于基底材料上的DUO层。
步骤203，在所述DUO层上直接涂敷光刻胶，形成光刻胶层，并通过掩膜版对所述光刻胶层进行曝光、显影以及蚀刻，形成所需的图案。
在本步骤中，在涂敷光刻胶之间，不在DUO层102上形成HMDS层，即不在DUO层上使用六甲基二硅胺(HMDS)气体进行喷涂，形成HMDS层，而是在DUO层上直接涂敷光刻胶，形成光刻胶层104。
在本步骤中，由于省略了现有技术中形成HMDS层的步骤，从而避免了VIA底部的化学残留物因为受热而造成对PR层底部的污染，因而有效地减少了光刻胶中毒的现象。
另外，随着半导体制作工艺的不断进步，半导体元器件的关键尺寸(CD)越来越小，因此在进行光刻工艺时，即使DUO层与PR层之间不形成HMDS层，PR层在DUO层上的附着力也已经比较大，从而在后续的光刻工艺中也不会出现由于没有HMDS层而导致PR层发生倒塌的现象。
此外，根据实际的实验数据可知，在半导体制造工艺中，如果在光刻过程中在DUO层与PR层之间形成HMDS层，则半导体元器件的成品良率将比较低，有时成品良率甚至为0；而在其它条件相同的情况下，如果使用本发明所提供的方法，则半导体元器件的成品良率将得到大大的提升，一般的成立良率可在95％左右。同时，由于在上述的工艺过程中省略了形成HMDS层的步骤，从而可以节省整个工艺过程的成本，而且还可以缩短整个工艺过程的时间。
由此可知，通过使用本发明中所提供的上述方法，可以有效地减少光刻胶中毒的现象的出现，提高产品的良率；同时还可节省工艺成本，缩短工艺时间。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种减少光刻胶中毒现象的方法，其特征在于，该方法包括：
在基底材料上通过蚀刻技术蚀刻出所需的通孔；
使用深紫外线吸收氧化(DUO)材料对所蚀刻的通孔进行填充，形成位于基底材料上的DUO层；
在所述DUO层上直接涂敷光刻胶，形成光刻胶层，并通过掩膜版对所述光刻胶层进行曝光、显影以及蚀刻，形成所需的图案。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的基底材料包括：四乙基原硅酸盐层、黑钻石层和碳化硅层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103346106A (zh) * 2013-06-27 2013-10-09 上海华力微电子有限公司 检测光刻工艺与薄膜沉积工艺契合度的方法
CN106019816A (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 上海华力微电子有限公司 一种减少光刻胶中毒的方法

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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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