CN102981359A - 光刻方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光刻方法，用以获得具有不同高度的光刻结构，包括：s1、设计光刻版图形，该光刻版图形包括多个相同的图形单元，所述多个图形单元阵列分布；s2、根据所述的光刻版图形在待加工样品上形成一定厚度的光刻胶掩膜，所述待加工样品在第一区域裸露；s3、对待加工样品进行等离子体轰击，对待加工样品在第一区域裸露的表面进行刻蚀或沉积，同时使得所述图形单元之间的光刻胶在第二区域脱落并露出待加工样品表面；s4、在第一区域和第二区域对所述待加工样品进行刻蚀或沉积。本发明的光刻方法，可以凭借单次光刻，获得具有不同高度的光刻结构。

Description

光刻方法
技术领域
本发明属于半导体、微细加工领域，尤其涉及一种光刻方法。
背景技术
半导体、微细加工技术制备的复杂程度随着器件结构的日益复杂，光刻工艺的步骤随之增加，多次光刻工艺的相互套刻不仅增加了器件加工的成本，同时也提升了器件加工的难度，同时对器件的良率也有所影响。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种光刻方法，该方法可以通过一次光刻工艺，获得具有不同高度的光刻结构。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光刻方法，用以获得具有不同高度的光刻结构，包括：
s1、设计光刻版图形，该光刻版图形包括多个相同的图形单元，所述多个图形单元阵列分布；
s2、根据所述的光刻版图形在待加工样品上形成一定厚度的光刻胶掩膜，所述待加工样品在第一区域裸露；
s3、对待加工样品进行等离子体轰击，对待加工样品在第一区域裸露的表面进行刻蚀或沉积，同时使得所述图形单元之间的光刻胶在第二区域脱落并露出待加工样品表面；
s4、在第一区域和第二区域对所述待加工样品进行刻蚀或沉积。
作为本发明的进一步改进，所述图形单元为圆形。
作为本发明的进一步改进，所述相邻图形单元之间的间距是所述图形单元直径的1~1.5倍，所述图形单元的直径大于30微米。
作为本发明的进一步改进，所述图形单元为正方形。
作为本发明的进一步改进，所述相邻图形单元之间的间距是所述图形单元边长的1~1.5倍，所述图形单元的边长大于30微米。
作为本发明的进一步改进，所述相邻图形单元的间距是所述图形单元尺寸的1~1.5倍。
作为本发明的进一步改进，所述光刻胶掩膜的厚度为1~2微米。
作为本发明的进一步改进，所述步骤s3中，所述等离子体轰击的反应温度为0~120℃。
作为本发明的进一步改进，所述步骤s3中，所述等离子体轰击的时间为5~10分钟。
与现有技术相比，本发明可在对待加工样品进行薄膜沉积或刻蚀的过程中实现对光刻胶的二次加工，通过一次光刻工艺，可以获得具有不同高度的光刻结构。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中光刻方法的流程图；
图2所示为本发明具体实施例中光刻板图形设计示意图；
图3所示为本发明具体实施例中利用图1中光刻版图形进行光刻的样品图。
具体实施方式
为适应半导体、微细加工工艺应用发展所需，为了降低光刻工艺复杂程度及减小制作成本。本发明提出了一种凭借等离子体轰击对已经形成图案的光刻胶进行二次加工的方法，以获得具有不同高度的光刻结构。
本发明的该种对已经形成图案的光刻胶进行二次加工的方法，特别适用于需要对初次形成光刻胶进行刻蚀或薄膜沉积后继续进行套刻的情况。周知地，该对光刻胶进行加工的工艺包括：s1、设计光刻版图形；s2、根据设计的光刻版图形在待加工样品上形成光刻胶掩膜；s3、在光刻胶掩膜下对待加工样品进行刻蚀或气相沉积，对未覆盖光刻胶的部分进行加工。在此基础上，本发明所述的加工方法是针对其中步骤s1及s3步骤提出改善措施，从而使得刻蚀或气相沉积时对已经形成图形的光刻胶同时进行二次加工。
参图1所示，本发明实施例公开了一种光刻方法，用以获得具有不同高度的光刻结构，包括：
s1、设计光刻版图形，该光刻版图形包括多个相同的图形单元，所述多个图形单元阵列分布；
s2、根据所述的光刻版图形在待加工样品上形成一定厚度的光刻胶掩膜，所述待加工样品在第一区域裸露；
s3、对待加工样品进行等离子体轰击，对待加工样品在第一区域裸露的表面进行刻蚀或沉积，同时使得所述图形单元之间的光刻胶在第二区域脱落并露出待加工样品表面；
s4、在第一区域和第二区域对所述待加工样品进行刻蚀或沉积。
步骤s1中，可以在电脑上使用L-EDIT版图设计软件进行光刻版图形设计，设计图形阵列使得图形为周期固定的图案，其间隔与图形单元图案尺寸相同；其图案可以为圆形或正方形，其直径或边长应大于30微米；且进行曝光显影后光刻胶应覆盖光刻样品的大部分表面。
步骤s2中，光刻胶掩膜的厚度优选为1~2微米。
步骤s3中， 利用光刻胶在一定温度下被等离子体轰击一定时间后部分脱落的原理，同时对光刻胶图形进行设计使其脱落部分规则化而达到了对形成图形的光刻胶进行二次加工的目的。
对带有光刻胶的待加工样品进行等离子体轰击的工艺温度要在120摄氏度以下，同时需要根据使用的光刻胶来对工艺进行调整（等离子体轰击的强度与时间应在使光刻胶灰化承受的强度之内），概况来说：即通过等离子体轰击周期图形使得光刻胶受热使得图形外部分光刻胶脱落以便达到对已经形成图案的光刻胶二次加工的目的。本实施例中的二次加工是指在对待加工样品进行等离子体轰击时，同时使得图形单元之间的光刻胶在一定的区域脱落，并露出待加工样品的表面。需注意的是，新形成的第二区域的大小与等离子体轰击时的功率、温度、时间息息相关。
由于现有的绝大部分刻蚀与部分沉积工艺均伴随有等离子体轰击，此二次加工可以与部分刻蚀与气相沉积工艺同时进行，这样减少了加工的步骤与降低了加工成本。
步骤s4中，通过进一步的等离子体轰击，可实现对第一区域的进一步刻蚀或沉积，同时对第二区域开始进行刻蚀或沉积。由于第一区域以及第二区域的刻蚀或沉积先后进行，因此，可在第一区域和第二区域获得不同高度的光刻结构。
上述对光刻胶二次加工方法，可以在对以光刻胶为掩膜上的被加工样品刻蚀或沉积时同时改变光刻胶上的图形以达到对形成图形的光刻胶进行二次加工，成本低，成功率高。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2所示为本发明具体实施例中光刻板图形设计示意图；图3所示为利用图1中光刻版图形进行光刻的样品图。
图2所示的光刻版图形设计示意图中，图形包括多个相同且阵列设置的圆形单元，每个图形单元均为圆形，相邻圆形单元之间的间隔等于圆形单元的直径。图形单元在进行光刻曝光后应为没有光刻胶覆盖状态，相反的其他白色部分应为有光刻胶覆盖状态。
参照图2的光刻板图形，通过常规光刻方法（即旋胶、前烘、曝光、显影、坚膜等一系列步骤）在待加工样品表面形成光刻胶掩膜。再对待加工样品在掩膜下进行等离子体轰击，轰击时加热温度应低于120摄氏度，其轰击时间为5分钟。参图3所示，图示圆形结构阵列依然存留，但位于圆形阵列间隔处光刻胶已经由于等离子体轰击而脱落产生出新的规则圆形阵列，需注意的是，新形成的圆形阵列的大小与等离子体轰击时的功率、温度、时间息息相关。
综上，本发明利用光刻胶在一定温度下被等离子体轰击一定时间后部分脱落的原理，同时对光刻胶图形进行设计使其脱落部分规则化而达到了对形成图形的光刻胶进行二次加工的目的，同时可获得不同高度的光刻结构；由于目前绝大部分刻蚀与部分沉积工艺均伴随有等离子体轰击，此二次加工可以与部分刻蚀与气相沉积工艺同时进行，这样减少了加工的步骤与降低了加工成本。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种光刻方法，用以获得具有不同高度的光刻结构，其特征在于，包括：
s1、设计光刻版图形，该光刻版图形包括多个相同的图形单元，所述多个图形单元阵列分布；
s2、根据所述的光刻版图形在待加工样品上形成一定厚度的光刻胶掩膜，所述待加工样品在第一区域裸露；
s3、对待加工样品进行等离子体轰击，对待加工样品在第一区域裸露的表面进行刻蚀或沉积，同时使得所述图形单元之间的光刻胶在第二区域脱落并露出待加工样品表面；
s4、在第一区域和第二区域对所述待加工样品进行刻蚀或沉积。
2.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于：所述图形单元为圆形。
3.根据权利要求2所述的光刻方法，其特征在于：所述相邻图形单元之间的间距是所述图形单元直径的1~1.5倍，所述图形单元的直径大于30微米。
4.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于：所述图形单元为正方形。
5.根据权利要求4所述的光刻方法，其特征在于：所述相邻图形单元之间的间距是所述图形单元边长的1~1.5倍，所述图形单元的边长大于30微米。
6.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于：所述相邻图形单元的间距是所述图形单元尺寸的1~1.5倍。
7.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于：所述光刻胶掩膜的厚度为1~2微米。
8.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于：所述步骤s3中，所述等离子体轰击的反应温度为0~120℃。
9.根据权利要求8所述的光刻方法，其特征在于：所述步骤s3中，所述等离子体轰击的时间为5~10分钟。
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