CN102608861A - 一种改善硅片周边光刻胶形貌的方法 - Google Patents

一种改善硅片周边光刻胶形貌的方法 Download PDF

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孟鸿林
王雷
郭晓波
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Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
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Shanghai Hua Hong NEC Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种改善硅片周边光刻胶形貌的方法，包括如下步骤：步骤1，光刻胶的旋涂、烘烤；步骤2，通过掩模版挡板定义出单个曝光区域的大小，再通过光刻机的曝光系统对硅片周边进行曝光，此次曝光无需掩模版；步骤3，常规的带掩模版的图形区域曝光；步骤4，显影，形成光刻胶图形并去除硅片周边光刻胶。该方法能提高后续刻蚀工艺的均一性，减少硅尖刺(Silicon Grass)等缺陷的产生。

Description

一种改善硅片周边光刻胶形貌的方法
技术领域
本发明属于半导体集成电路制造工艺，尤其是一种改善硅片周边光刻胶形貌的方法。
背景技术
在半导体光刻工艺中，为了防止由于硅片周边的光刻胶和片架之间的沾污而产生的颗粒，通常在涂胶以后都会有一步EBR(边缘去胶)或者WEE(硅片边缘曝光)，用来去除硅片周边的光刻胶，如图1所示，其中，1是光刻胶，2是经过EBR或WEE去胶后的硅片周边。但由于EBR的精度问题以及WEE曝光参数的不可调性，用这两种方法去胶后，在硅片周边得到的是较差的或不可控的光刻胶形貌(如图4所示，其中，1是光刻胶，2是经过EBR或WEE去胶后的硅片周边)，从而使后续的刻蚀工艺在硅片周边产生刻蚀不均的问题，进而产生一些缺陷，如硅尖刺(Silicon Grass)等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种改善硅片周边光刻胶形貌的方法，该方法能提高后续刻蚀工艺的均一性，减少硅尖刺(Silicon Grass)等缺陷的产生。
为解决上述技术问题，本发明提供一种改善硅片周边光刻胶形貌的方法，包括如下步骤：
步骤1，光刻胶的旋涂、烘烤；
步骤2，通过掩模版挡板定义出单个曝光区域的大小，再通过光刻机的曝光系统对硅片周边进行曝光，此次曝光无需掩模版；
步骤3，常规的带掩模版的图形区域曝光；
步骤4，显影，形成光刻胶图形并去除硅片周边光刻胶。
在步骤1中，所述光刻胶可以是G-line(436nm)，I-line(365nm)，KrF(248nm)，ArF(193nm)等类型的光刻胶。
在步骤2中，所述光刻机可以是G-line(436nm)，I-line(365nm)，KrF(248nm)，ArF(193nm)等光源的光刻机，所述光刻机也可以是步进式、扫描式或浸没式光刻机。
在步骤2中，所述的单个曝光区域的大小，可以根据硅片周边对圆弧精度的需求进行调节，对圆弧精度要求越高，单个曝光区域就越小；对圆弧精度要求越低，单个曝光区域就越大。
在步骤2中，所述的单个曝光区域的大小，可以根据硅片周边去胶的多少进行调节，硅片周边去胶越少，单个曝光区域就越小；硅片周边去胶越多，单个曝光区域就越大。
步骤2和步骤3的顺序可以互换，即步骤3可以在步骤2之前先完成。
和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供一种新的去除硅片周边光刻胶的方法，其使用光刻机的曝光系统对硅片周边进行曝光，再经显影后达到去除光刻胶的目的，以代替传统的EBR或WEE方法。由于光刻机曝光系统中很多参数(例如：曝光波长，能量，焦距，数值孔径及相干系数等)的可调性，因此使用本发明的新工艺后，能够针对不同类型及厚度的光刻胶调节相应的曝光参数，从而在硅片周边B获得较好的和可控的光刻胶A形貌(如图3所示)，以改善由于光刻胶形貌不好而导致的刻蚀不均的问题。改善硅片周边光刻胶的形貌，提高后续刻蚀工艺的均一性，减少硅尖刺(Silicon Grass)等缺陷的产生。
附图说明
图1是传统的EBR或WEE周边去胶方法示意图；其中，1是光刻胶，2是经过EBR或WEE去胶后的硅片周边；
图2是本发明方法的流程示意图；图2(A)是光刻胶涂布后的硅片示意图；图2(B)是硅片周边曝光后的硅片示意图；图2(C)是图形区域曝光及显影后的硅片示意图；其中，11是未曝光的光刻胶，12是经过硅片周边曝光后的光刻胶；13是曝光及显影后的光刻胶图形，14是经显影后被去除的硅片周边光刻胶；
图3是采用本发明方法获得的硅片周边光刻胶形貌示意图；其中，A是光刻胶，B是硅片周边；
图4是采用传统的EBR或WEE方法获得的硅片周边光刻胶形貌示意图；其中，1是光刻胶，2是经过EBR或WEE去胶后的硅片周边。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种新的去除硅片周边光刻胶的方法，其使用光刻机的曝光系统对硅片周边进行曝光，再经显影后达到去除光刻胶的目的，以代替传统的EBR或WEE方法，其工艺流程如图2所示，具体包括如下步骤：
(1)采用常规方法进行光刻胶11的旋涂、烘烤，见图2(A)；所述的光刻胶可以是G-line(436nm)，I-line(365nm)，KrF(248nm)，ArF(193nm)等类型的光刻胶；
(2)通过掩模版挡板(Reticle Blind)定义出单个曝光区域的大小，再通过光刻机的曝光系统对硅片周边进行曝光，此次曝光无需掩模版，见图2(B)，11是未曝光的光刻胶，12是经过硅片周边曝光后的光刻胶；所述的光刻机可以是G-line(436nm)，I-line(365nm)，KrF(248nm)，ArF(193nm)等光源的光刻机，也可以是步进式、扫描式或浸没式光刻机；所述的单个曝光区域的大小，可以根据硅片周边对圆弧精度的需求进行调节，对圆弧精度要求越高，单个曝光区域就越小，反之则越大；所述的单个曝光区域的大小，也可以根据硅片周边去胶的多少进行调节，硅片周边去胶越少，单个曝光区域就越小，反之则越大；
(3)采用本领域常规的带掩模版的图形区域曝光；
(4)显影，形成光刻胶图形13并去除硅片周边光刻胶14，见图2(C)。
其中，步骤(2)和步骤(3)的顺序可以互换，也即步骤(3)可以在步骤(2)之前先完成。
由于光刻机曝光系统中很多参数(例如：曝光波长，能量，焦距，数值孔径及相干系数等)的可调性，因此使用本发明的新工艺后，能够针对不同类型及厚度的光刻胶调节相应的曝光参数，从而在硅片周边B获得较好的和可控的光刻胶A形貌(如图3所示)，以改善由于光刻胶形貌不好而导致的刻蚀不均的问题。

Claims (6)

1.一种改善硅片周边光刻胶形貌的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，光刻胶的旋涂、烘烤；
步骤2，通过掩模版挡板定义出单个曝光区域的大小，再通过光刻机的曝光系统对硅片周边进行曝光，此次曝光无需掩模版；
步骤3，常规的带掩模版的图形区域曝光；
步骤4，显影，形成光刻胶图形并去除硅片周边光刻胶。
2.根据权利要求1所述的改善硅片周边光刻胶形貌的方法，其特征在于，在步骤1中，所述光刻胶是G-line，I-line，KrF或ArF类型的光刻胶。
3.根据权利要求1所述的改善硅片周边光刻胶形貌的方法，其特征在于，在步骤2中，所述光刻机是G-line，I-line，KrF或ArF光源的光刻机，所述光刻机是步进式、扫描式或浸没式光刻机。
4.根据权利要求1或3所述的改善硅片周边光刻胶形貌的方法，其特征在于，在步骤2中，所述的单个曝光区域的大小，根据硅片周边对圆弧精度的需求进行调节，对圆弧精度要求越高，单个曝光区域就越小；对圆弧精度要求越低，单个曝光区域就越大。
5.根据权利要求1或3所述的改善硅片周边光刻胶形貌的方法，其特征在于，在步骤2中，所述的单个曝光区域的大小，根据硅片周边去胶的多少进行调节，硅片周边去胶越少，单个曝光区域就越小；硅片周边去胶越多，单个曝光区域就越大。
6.根据权利要求1所述的改善硅片周边光刻胶形貌的方法，其特征在于，步骤2和步骤3的顺序可互换，即步骤3可在步骤2之前先完成。
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