CN102508413A - 获取光阻厚度变化和监控光阻厚度对图形尺寸影响的方法 - Google Patents

Abstract

一种获取光阻厚度变化的方法，包括：提供半导体衬底，在半导体衬底上形成一定厚度的光阻层，所述光阻层的厚度为摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度；对所述一定厚度的光阻层进行曝光，显影，形成光阻开口；量测所述光阻开口的图形尺寸；根据光阻开口的图形尺寸以及摇摆曲线，获取光阻厚度的变化值。通过选定摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度为光阻厚度的监控点，不仅可以获取光阻厚度的变化，还可以监控光阻厚度对图形尺寸的影响。

Description

获取光阻厚度变化和监控光阻厚度对图形尺寸影响的方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种获取光阻厚度变化和监控光阻厚度对图形尺寸影响的方法。

背景技术

光刻工艺的是根据电路设计的要求，在晶圆表面的正确位置生成尺寸精确且与其它部件正确关联的特征图形的工艺。光刻是所有半导体制造基本工艺中最关键的工艺步骤。光刻决定了器件制造工艺中所有工艺步骤所能形成的最小尺寸，即关键尺寸。

一般的光刻工艺要经历在晶圆表面涂底胶、旋涂光阻、软烘、对准、曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。

其中旋涂光阻时，首先将在晶圆的中心喷涂光阻，然后以一定的转速旋转晶圆，从而在晶圆表面建立薄、均匀并且没有缺陷的光阻膜。曝光是通过曝光灯或者其它辐射源将图形转移到光阻膜上。光阻的厚度不同，曝光时光阻的反射率也就不同，从而影响到光刻分辨率，最终影响光刻工艺形成的图形尺寸。图形尺寸与光阻厚度之间的关系曲线称为摇摆曲线(swing curve)。

图1为通过仿真得到的一个摇摆曲线图。因为光阻厚度会对图形尺寸产生直接影响，一般情况下，在通过摇摆曲线选取光阻厚度时，希望光阻的厚度变化对图形尺寸的影响最小，因此，最终选用的膜厚一般都是图形尺寸与膜厚曲线的波峰或者波谷，如附图1中a点或者b点，这是由于在波峰或者波谷的地方，斜率最小，即使厚度有一些变化，也不致对图形尺寸产生太大的影响。

当使用swing curve监控光阻厚度对图形尺寸影响时，选择顶点a或底点b作为光阻厚度的监控点，通过薄膜厚度量测机量取厚度，但光阻厚度发生变化时，图形尺寸并不能很明显发生变化，不能及时发现对图形尺寸的影响。

发明内容

本发明提供一种获取光阻厚度变化以及监控光阻厚度对图形尺寸影响的方法，通过量测图形尺寸，结合摇摆曲线，计算光阻厚度的变化，并监控光阻厚度对图形尺寸的影响。

一种获取光阻厚度变化的方法，包括：

提供半导体衬底，在半导体衬底上形成一定厚度的光阻层，所述光阻层的厚度为摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度；

对所述一定厚度的光阻层进行曝光，显影，形成光阻开口；

量测所述光阻开口的图形尺寸；

根据光阻开口的图形尺寸以及摇摆曲线，获取光阻厚度的变化值。

一种监控光阻厚度对图形尺寸影响的方法，包括：

提供半导体衬底，在半导体衬底上形成一定厚度的光阻层，所述光阻层的厚度为摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度；

对所述一定厚度的光阻层进行曝光，显影，形成光阻开口；

量测所述光阻开口的图形尺寸；

根据光阻开口的图形尺寸以及摇摆曲线，获取光阻厚度的变化值；

根据不同的图形尺寸与光阻厚度之间的关系，监控光阻厚度对图形尺寸的影响。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案通过选定摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度为光阻厚度的监控点，通过量测图形尺寸并结合摇摆曲线，获取光阻厚度的变化，并监控光阻厚度对图形尺寸的影响，减少了使用薄膜厚度量测仪器的要求。

附图说明

图1为通过仿真得到的一个摇摆曲线图；

图2为本发明第一实施例获取光阻厚度变化的方法的工艺流程图；

图3为本发明第二实施例监控光阻厚度对图形尺寸影响的方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。

第一实施例：

本实施例提供一种获取光阻厚度变化的方法，参考附图2所示，包括如下步骤：

步骤S10，提供半导体衬底，在半导体衬底上形成一定厚度的光阻层，所述光阻层的厚度为摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度；

其中，所述的半导体衬底可以是硅，硅锗，绝缘体上硅等任意材料，所述的半导体衬底可以是空白衬底，还可以是形成有半导体器件，互连结构等任意半导体集成电路制作过程中的任意中间结构状态；

所述一定厚度的光阻层采用常规的旋涂工艺形成，事先选定的光阻厚度为摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度，所述的摇摆曲线可以是通过仿真形成的，也可以是通过仿真，并且根据实际工艺数据进行修订形成的。由于所述的摇摆曲线具有大于一个相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度，因此，所述的光阻厚度的选择工艺不同工艺需求进行选择。

步骤S20，对所述一定厚度的光阻层进行曝光，显影，形成光阻开口；

本步骤所述的工艺为本领域技术人员熟知的形成光阻开口的任何常规工艺，在此不再赘述，光阻开口的图形根据工艺需要确定。所述的光阻开口的图形尺寸理论上应该与摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的图形尺寸相同，但是，由于实际光阻厚度与图形尺寸的形成偏差，可能存在区别。

步骤S30，量测所述光阻开口的图形尺寸；所述的量测方法也可以是本领域技术人员熟知的任意一种量测工艺，在此不再赘述。

步骤S40，根据光阻开口的图形尺寸以及摇摆曲线，获取光阻厚度的变化值。根据根据光阻开口的图形尺寸以及摇摆曲线可以确定摇摆曲线上对应的光阻厚度值，与步骤S10中选定的光阻层厚度比较，就可以确定光阻厚度的变化值。

采用本实施例所述的方法，选定摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度为光阻厚度的监控点，通过量测图形尺寸并结合摇摆曲线，获取光阻厚度的变化，减少了使用薄膜厚度量测仪器的要求。

第二实施例：

本实施例提供一种监控光阻厚度对图形尺寸影响的方法，参考附图3所示，包括如下步骤：

步骤S100，提供半导体衬底，在半导体衬底上形成一定厚度的光阻层，所述光阻层的厚度为摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度；

其中，所述的半导体衬底可以是硅，硅锗，绝缘体上硅等任意材料，所述的半导体衬底可以是空白衬底，还可以是形成有半导体器件，互连结构等任意半导体集成电路制作过程中的任意中间结构状态；

所述一定厚度的光阻层采用常规的旋涂工艺形成，事先选定的光阻厚度为摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度，所述的摇摆曲线可以是通过仿真形成的，也可以是通过仿真，并且根据实际工艺数据进行修订形成的。由于所述的摇摆曲线具有大于一个相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度，因此，所述的光阻厚度的选择工艺不同工艺需求进行选择。

步骤S200，对所述一定厚度的光阻层进行曝光，显影，形成光阻开口；

本步骤所述的工艺为本领域技术人员熟知的形成光阻开口的任何常规工艺，在此不再赘述，光阻开口的图形根据工艺需要确定。所述的光阻开口的图形尺寸理论上应该与摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的图形尺寸相同，但是，由于实际光阻厚度与图形尺寸的形成偏差，可能存在区别。

步骤S300，量测所述光阻开口的图形尺寸；所述的量测方法也可以是本领域技术人员熟知的任意一种量测工艺，在此不再赘述。

步骤S400，根据光阻开口的图形尺寸以及摇摆曲线，获取光阻厚度的变化值；

根据根据光阻开口的图形尺寸以及摇摆曲线可以确定摇摆曲线上对应的光阻厚度值，与步骤S10中选定的光阻层厚度比较，就可以确定光阻厚度的变化值。

步骤S500，根据不同的图形尺寸与光阻厚度之间的关系，监控光阻厚度对图形尺寸的影响。

采用本实施例所述的方法，由于选定摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度为光阻厚度的监控点，当光阻厚度发生微小变化时，图形尺寸很明显发生变化，因此，通过量测图形尺寸并结合摇摆曲线，监控光阻厚度对图形尺寸的影响获取光阻厚度的变化。

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)

1.一种获取光阻厚度变化的方法，包括：

提供半导体衬底，在半导体衬底上形成一定厚度的光阻层，所述光阻层的厚度为摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度；

对所述一定厚度的光阻层进行曝光，显影，形成光阻开口；

量测所述光阻开口的图形尺寸；

根据光阻开口的图形尺寸以及摇摆曲线，获取光阻厚度的变化值。

2.一种监控光阻厚度对图形尺寸影响的方法，包括：

提供半导体衬底，在半导体衬底上形成一定厚度的光阻层，所述光阻层的厚度为摇摆曲线中相邻波峰和波谷中间点对应的光阻厚度；

对所述一定厚度的光阻层进行曝光，显影，形成光阻开口；

量测所述光阻开口的图形尺寸；

根据光阻开口的图形尺寸以及摇摆曲线，获取光阻厚度的变化值；

根据不同的图形尺寸与光阻厚度之间的关系，监控光阻厚度对图形尺寸的影响。

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