CN103235490A - 一种改善光阻图案的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改善光阻图案的方法，是在光阻的Tg及Td附近寻找一合适的温度T，在该温度下对显影图案进行处理，可以改善显影图案，避免了光刻过程中大量重工，及时改善显影图案，压缩了生产过程的成本、提高效率提供了可操作性技术手段。
Description
技术领域
本发明涉及半导体相关技术领域，涉及一种可以改善待刻蚀光阻图案的方法；通过寻找光阻在Tg及Td间温度T，并在该温度下对光阻进行烘烤，从而改善其图案。
背景技术
光刻是一种多步骤的图形转移过程，首先是在光刻版上形成所需要的图形，之后通过光刻工艺把所需要的图形转移到指定衬底上。光刻工艺是半导体器件和集成电路微图形制作的关键性工艺，随着半导体产业的发展，其线条的分辨率已向几十个纳米的级别迈进，且其工艺质量直接制约着器件成品率、可靠性、器件性能及其使用寿命等参数指标。光阻（主要成分：聚合物、溶剂、感光剂、添加剂）作为光刻工艺中重要的参与者，充分了解其内在性能，势必对光刻工艺中图案的精确转移提供理论保障。然而随着微电子加工技术的不断发展，促使其相应的光刻工艺对现有设备、环境都提出了更高要求；另外器件的掩模版图形越来越复杂、图形面积越做越大、线条要求越来越细、器件性能和精度要求越来越高，都使得光刻工艺重心越来越转移到对设备的要求上，淡化了图案转移中必不可少的光阻性能的关注。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：通过寻找光阻在Tg和Td间的合适软化温度，将显影图案进行烘烤，使得图案达到光刻工艺图案转移要求。一方面避免因图案不理想带来大量重工，另一方面可以通过合理的烘烤提高效率、节约成本。
本发明所采用的技术方案为：一种改善光阻图案的方法，包括以下步骤：
1）将光阻注入自动涂胶-显影机台上胶位置，选择需要的涂胶制程，将光阻按照选择的制程进行涂胶；
2）然后将涂胶合格的片子放置曝光机进行曝光，曝光结束后再进行显影；
3）将显影后光阻置于烘箱中设定温度T在高于玻璃化温度，具体为220~250℃下进行烘烤，65~75分钟后取出；至此终止烘烤。
步骤1）中涂胶流程包括低速滴胶、高速甩胶、前烘和自然冷却。
因为光阻为聚合物材料，在其玻璃化温度（Tg）及分解温度（Td）附件可以找合适的烘烤温度（T）；在该温度下对其图案进行处理，可以改善光阻图案，合适的光阻图案在半导体制程中关键性工艺基础，将直接影响后续工艺。
本发明中提出用于改善光阻显影图案的方法，正是基于对光阻性能把握而总结出来的。一般的，光阻主要成分为聚合物材料，聚合物材料的性能会随着温度的改变从玻璃态向粘流体逐步转变，温度将会在光阻的诸多影响因素中占据着重要的地位。因此本发明中也以温度为出发点，在光阻的Tg及Td附件寻找一合适的温度T，在该温度下对显影图案进行处理，可以改善显影图案。
本发明的有益效果是：避免了光刻过程中大量重工，及时改善显影图案，压缩了生产过程的成本、提高效率提供了可操作性技术手段。
具体实施方式
本发明的设计思路是：光阻A购买后，按照实际生产中标准黄光区作业要求进行，主要包括涂胶、曝光和显影三道工艺流程，随后在显微镜下对图案进行检查。从显微镜照片来看，显影后图案出现了大量的黑点，并非预期图案，一般做法就是重工，而重工也不一定能合格，因此采用非重工但又行之有效的办法更合理。发明中提出在合理温度T下对上述图案进行烘烤，然后再检查其 图案，发现此时图案达到预期目标。烘烤温度T介于光阻A的Tg和Td间，该温度或大或小均会对最后的图案产生较大影响，
下面通过具体实施例来说明。
光阻A（外购）按照涂胶、曝光、显影流程进行实际生产，其中光阻A的Tg为170℃。首先将光阻A注入自动涂胶-显影机台上胶位置，选择需要的涂胶制程，将光阻按照选择的制程进行涂胶，其中涂胶流程主要包括低速滴胶、高速甩胶、前烘和自然冷却；然后将涂胶合格的片子放置曝光机进行曝光，曝光结束后再进行显影；最后将显影结束的片子在显微镜下检查图案是否符合要求。为了进一步分析光阻的实际情况，将光阻置于扫描电子显微镜下检查，发现图案并不是预期目标，此时将该批次显影后光阻置于烘箱中设定温度T1（150℃，低于玻璃化温度）下进行烘烤，约进行40分钟后取出，在显微镜下检查发现图案没有任何改变。分析其原因，发现低于玻璃化温度下对光阻A进行烘烤不会改变光阻的内在性能，温度偏低无法使其软化，从而也不能改善图案形貌。
因此根据上述流程，将烘烤温度升为T2（220℃，高于玻璃化温度），将显影后图案置于该温度下烘烤，约30分钟后，取出置于显微镜下检查发现光阻在慢慢软化，其对应的图案也在慢慢改善；继续烘烤，约40分钟后，再一次用显微镜检查发现图案效果达到了预期目标，至此终止烘烤。
而如果将烘烤温度升为250℃（远高于玻璃化温度），将显影后图案置于烘箱中烘烤，约10分钟后肉眼观察，发现光阻开始出现局部变黑，取出停止烘烤。光阻在烘箱中置于高温下烘烤使得光阻性质改变，慢慢开始发生化学变化，违背其使用的温度要求。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发 明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。
Claims (3)
1.一种改善光阻图案的方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将光阻注入自动涂胶-显影机台上胶位置，选择需要的涂胶制程，将光阻按照选择的制程进行涂胶；
2）然后将涂胶合格的片子放置曝光机进行曝光，曝光结束后再进行显影；
3）将显影后光阻置于烘箱中设定温度T在高于玻璃化温度下进行烘烤，65~75分钟后取出；至此终止烘烤。
2.如权利要求1所述的一种改善光阻图案的方法，其特征在于：所述的步骤1）中涂胶流程包括低速滴胶、高速甩胶、前烘和自然冷却。
3.如权利要求1所述的，其特征在于：所述的步骤3）中的烘烤温度为220~250℃。
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