CN102856168A - 改善岛状光刻胶剥落的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善岛状光刻胶剥落的方法，包括步骤：1)在衬底氧化膜表面涂布负光刻胶，用光刻版进行露光显影；2)对衬底进行刻蚀；3)去除负光刻胶；4)在衬底表面涂布正光刻胶，用同一光刻版进行露光显影。该方法可以提高半导体制造工艺的稳定性和器件的可靠性。在进行常规岛状光刻前，先用同一光刻版进行负胶光刻和反向刻蚀，在岛状区域内刻蚀出一个凹槽，如此，在进行后续的岛状光刻时，部分光刻胶就会嵌入到衬底中，从而增加了光刻胶与衬底的粘附力，使岛状光刻胶在后续的半导体工艺中不易发生剥落。

Description

改善岛状光刻胶剥落的方法

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种改善岛状光刻胶剥落的方法。

背景技术

集成电路版图中经常有岛状(dot pattern)图形，现有的集成电路制造光刻工艺是直接在衬底1的氧化膜12上涂布正光刻胶，然后通过露光显影工艺，在表面形成岛状图形。采用这种工艺形成的岛状光刻胶尺寸小，与衬底的接触面也小，如图1所示，因此粘附性差，容易在后续的工艺过程(例如，离子注入时晶圆高速旋转产生的离心力，湿法刻蚀时的侧向刻蚀，或者干法刻蚀时等离子体的轰击等)中发生剥落，如图2所示。一旦岛状光刻胶剥落，其掩模作用也就随之丧失了，从而会引起电路失效，造成成品率降低，此外，在一些用于衬底引出(body pick up)的电路中，岛状光刻胶的剥落还会引起器件可靠性的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种改善岛状光刻胶剥落的方法，它可以提高半导体制造工艺的稳定性和器件的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明的改善岛状光刻胶剥落的方法，包括以下步骤：

1)在衬底氧化膜表面涂布负光刻胶，用光刻版进行露光显影；

2)对衬底进行刻蚀；

3)去除负光刻胶；

4)在衬底表面涂布正光刻胶，用光刻版进行露光显影。

所述步骤4)中，露光时，焦深设定可向正的方向偏移0.05～2微米，使光刻胶的底部宽于顶部，以进一步增大岛状光刻胶与衬底的接触面积。

本发明通过在现有的光刻工艺之前增加反向光刻与刻蚀步骤，使岛状光刻胶部分嵌入衬底，同时对岛状光刻胶的形状再做进一步优化，从而有效增大了岛状光刻胶与衬底的接触面积和粘附力，防止了岛状光刻胶的剥落，提高了工艺的稳定性和器件的可靠性。

附图说明

图1是采用现有光刻工艺形成的岛状光刻胶的剖面示意图；

图2是采用现有光刻工艺形成的岛状光刻胶在后续工艺流程中部分剥落的俯视图；

图3～8是本发明实施例的工艺流程示意图，其中，

图3是衬底表面涂布负光刻胶后的示意图；

图4是负光刻胶露光显影后的示意图；

图5是在岛状区域刻蚀出凹槽的示意图；

图6是去胶后的示意图；

图7是衬底表面涂布正光刻胶后露光的示意图；

图8是正光刻胶露光显影后的示意图，即最终形成的岛状光刻胶的剖面示意图。

图中附图标记说明如下：

1：衬底

11：硅晶圆

12：氧化膜

2：岛状正光刻胶

3：负光刻胶

4：光刻版

5：正光刻胶

具体实施方式

为对本发明的技术内容、特点与功效有更具体的了解，现结合图示的实施方式，详述如下：

该实施例采用与标准MOS(金属氧化物半导体场效应晶体管)兼容的工艺，具体工艺步骤如下：

(1)在衬底1的氧化膜12表面涂布负光刻胶3，如图3所示，负光刻胶3的类型不限，厚度为0.1～4微米。

(2)用光刻版4(正版)进行露光显影，去除岛状区域的负光刻胶3，如图4所示。

(3)采用干法或者湿法刻蚀工艺对衬底1进行刻蚀，在岛状区域形成0～1微米深的凹槽，如图5所示，具体的深度根据工艺的不同进行选择。

(4)通过湿法或者干法去胶工艺，去除负光刻胶3，如图6所示。

(5)在衬底表面涂布正光刻胶5，正光刻胶5的类型不限，厚度为0.1～4微米，涂布之后，岛状区域的一部分正光刻胶5就嵌入到衬底中，如图7所示。

(6)用已有的光刻版4(正版)进行露光显影，露光时，焦深设定向正的方向偏移0.05～2微米，使光刻胶底部宽于顶部。最终形成如图8所示的岛状正光刻胶2，即岛状正光刻胶2部分嵌入衬底1之中，并在衬底1表面形成上窄下宽的形状，水平方向岛状正光刻胶2的形状和尺寸并不受限制，可以是方形、圆形等其他形状。

由上述工艺流程可以看出，本发明是在现有的光刻工艺之前增加了一步反向光刻与刻蚀步骤，即使用同一块光刻版，但采用负光刻胶，通过露光显影工艺，将岛状区域暴露出来，并对其进行刻蚀，然后再做正常的光刻。如此形成的岛状光刻胶，与衬底的接触面大，粘附力也大，同时，由于岛状光刻胶部分嵌入衬底，因此，衬底对岛状光刻胶还具有阻挡保护作用，可以进一步防止岛状光刻胶在后续的离子注入或刻蚀等半导体制造工艺过程中发生剥落，从而提高了制造工艺的稳定性和器件的可靠性。该方法可以应用在各种存在岛状光刻胶的半导体工艺中，并且不受后续工艺类型(离子注入工艺、湿法刻蚀工艺、干法刻蚀工艺或者其他半导体工艺)的限制。

Claims (8)

1.一种改善岛状光刻胶剥落的方法，包括岛状光刻步骤：在衬底表面涂布正光刻胶，用光刻版进行露光显影；其特征在于，在岛状光刻步骤之前，还包括以下步骤：

1)在衬底氧化膜表面涂布负光刻胶，用同一光刻版进行露光显影；

2)对衬底进行刻蚀；

3)去除负光刻胶。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述负光刻胶的厚度为0.1～4微米。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述刻蚀采用干法或者湿法刻蚀工艺。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述刻蚀的深度为0～1微米。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中，采用湿法或者干法去胶工艺去除负光刻胶。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，岛状光刻步骤中，所述正光刻胶的厚度为0.1～4微米。

7.如权利要求1或6所述的方法，其特征在于，岛状光刻步骤中，露光时焦深设定向正的方向偏移0.05～2微米，使光刻胶的底部宽于顶部。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光刻版为正版。

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