CN105159031A - 一种制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法 - Google Patents
一种制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105159031A CN105159031A CN201510547788.2A CN201510547788A CN105159031A CN 105159031 A CN105159031 A CN 105159031A CN 201510547788 A CN201510547788 A CN 201510547788A CN 105159031 A CN105159031 A CN 105159031A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thickness
- photoresist
- relation curve
- critical size
- wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，首先提供一表面具有高度梯度的晶圆模板，其中，晶圆模板被划分为至少两个不同表面高度的区域，区域包括至少一个曝光单元；接着在具有高度梯度的晶圆模板上形成厚度渐变的光刻胶膜；然后对晶圆模板的各个区域进行逐个曝光和显影，并测量光刻胶膜的不同厚度所对应的关键尺寸；最后根据不同厚度光刻胶对应的关键尺寸，制作光刻胶厚度与关键尺寸的关系曲线。本发明制作光刻胶厚度与关键尺寸关系曲线的方法大大降低了成本，且节省了工艺时间，通过晶圆模板的高度梯度将图形转移到光刻胶膜上可控性好，光刻胶膜的变化空间大，且适合不同区间范围的光刻胶膜厚和关键尺寸关系曲线的制作。
Description
技术领域
本发明属于半导体光刻工艺技术领域，涉及一种制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法。
背景技术
半导体行业总是期望获得集成度更高的集成电路产品，为提高集成电路的集成度，就要不断缩小关键尺(CD)。光刻是所有半导体制造基本工艺中最关键的工艺步骤。光刻技术利用紫外光将掩模版上的图形转移到晶圆表面上的光刻胶上，再通过光刻显影将光刻胶中的图形显现出来，然后用刻蚀工艺把图形成像在光刻胶下面的晶圆上，由此可见，成像到晶圆上图形的关键尺寸CD的大小与光刻技术密切相关。
现有的光刻工艺中，涂在晶圆表面上的光刻胶的厚度影响关键尺寸CD的大小，要获得某一大小的关键尺寸CD需要在晶圆表面上涂上恰当厚度的光刻胶，另外，受涂胶工艺条件的限制，涂在晶圆表面上的光刻胶的厚度要兼顾光刻胶质量和关键尺寸大小。由于光刻胶的厚度不同，曝光时光刻胶的反射率也就不同，从而影响到光刻分辨率，最终影响半导体器件制作工艺所能实现的关键尺寸，因此，在半导体制造业中，先制作光刻胶厚度与关键尺寸的关系曲线，再由该关系曲线决定最终光刻胶的厚度。
如图1所示，图1为光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线示意图，为了使光刻胶厚度对关键尺寸的影响足够小，通常在工艺过程中选择图1所示曲线的极小点或极大点，在选择极小点或极大点时，即使光刻工艺中光刻胶的厚度有轻微改变，关键尺寸的改变也不会太大，从而提高器件电学特性的均匀性。
现有技术中制作光刻胶厚度与关键尺寸关系曲线的方法是：
1、通常采用5片至15片晶圆旋涂不同厚度的光刻胶，测量不同厚度光刻胶所对应的关键尺寸，以获取图形关键尺寸与光刻胶厚度之间的关系曲线，一般选取曲线的极大点或极小点作为最佳参考点。但是这种制作方法需要多个晶圆，同时，在每个晶圆上形成不同厚度的光刻胶，既浪费光刻胶，又增加了工艺和测量的时间，从而使得成本大大增加。
2、在一片晶圆上通过调整晶圆的转速和旋转时间在晶圆上形成厚度渐变的光刻胶膜。这种制作方法可以节省工艺和测量的时间，也可以降低成本，但是晶圆上厚度的变化可控性差，很难实现光刻胶厚度的均匀变化和可控调节，较难得到光刻胶膜厚与关键尺寸之间的精确关系。
3、将晶圆的旋转速度控制在2000rpm～2500rpm，利用这个转速区间产生的光刻胶膜厚的不均匀特性以获得膜厚渐变的光刻胶膜，同时将光刻胶厚度的图案和测量关键尺寸大小的图案设置在同一个掩模版上，可节省成本，简化工艺。然而这种方法光刻胶膜厚的可调空间小，可控性较差，且光刻胶膜厚变化不均匀。
综上，现有制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，成本高、花费的工艺时间长，利用单片晶圆的方法得到的光刻胶膜厚的渐变均匀性和可控性都较差，光刻胶膜厚的变化空间较小，很难精确地制作光刻胶膜厚与关键尺寸的关系曲线。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低且节约时间的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，包括以下步骤：
步骤S01、提供一表面具有高度梯度的晶圆模板，其中，所述晶圆模板被划分为至少两个不同表面高度的区域，所述区域包括至少一个曝光单元；
步骤S02、在具有高度梯度的晶圆模板上形成厚度渐变的光刻胶膜，并测量光刻胶膜的膜厚分布；
步骤S03、对所述晶圆模板的各个区域进行逐个曝光和显影，并测量光刻胶膜的不同厚度所对应的关键尺寸；
步骤S04、根据不同厚度光刻胶对应的关键尺寸，制作光刻胶厚度与关键尺寸的关系曲线。
优选的，所述步骤S01中，所述晶圆模板被划分为2～100个区域。
优选的，所述步骤S01中，所述区域包括多个曝光单元。
优选的，所述步骤S01中，同一区域内的晶圆模板的表面高度是一致的。
优选的，所述步骤S01中，所述不同区域的晶圆模板的表面高度范围为
优选的，所述步骤S02中，所述光刻胶膜的膜厚按划分区域渐变，且膜厚的渐变范围为
优选的，所述晶圆模板上形成的光刻胶膜的厚度范围为
优选的，所述步骤S02中，形成在晶圆模板上的光刻胶膜可去除。
优选的，所述步骤S02中，采用膜厚测量仪测量光刻胶膜的膜厚分布。
优选的，所述步骤S03中，采用线宽测量扫描电镜测量光刻胶膜的不同厚度所对应的关键尺寸。
与现有的方案相比，本发明提供的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，通过在表面具有高度梯度的晶圆模板上涂布光刻胶，获得具有厚度梯度分布的光刻胶膜，并测量不同厚度的光刻胶膜对应的关键尺寸，从而使用单片晶圆就可以获得光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线。本发明制作光刻胶厚度与关键尺寸关系曲线的方法大大降低了成本，且节省了工艺时间，通过晶圆模板的高度梯度将图形转移到光刻胶膜上可控性好，光刻胶膜的变化空间大，且适合不同区间范围的光刻胶膜厚和关键尺寸关系曲线的制作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线示意图；
图2是本发明中制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法的流程示意图；
图3是本发明中晶圆模板被划分为多个区域的结构示意图；
图4是本发明中晶圆模板被曝光的结构示意图；
图5是本发明中光刻胶膜厚的分布结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
上述及其它技术特征和有益效果，将结合实施例及附图2-5对本发明的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法进行详细说明。
如图2所示，本发明提供了一种制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，包括以下步骤：
步骤S01、提供一表面具有高度梯度的晶圆模板，其中，晶圆模板被划分为至少两个不同表面高度的区域，区域包括至少一个曝光单元。
具体的,本实施例中,晶圆模板被划分为2～100个区域,各区域内可以由单个曝光单元组成，也可以由多个曝光单元组成，且曝光单元可以在晶圆模板内随机组合(如图3所示)，图3为晶圆模板被划分为多个区域的结构示意图，如3中的晶圆模板被划分为ABCD等区域，其中各区域由不同数量的曝光单元组成；同一区域内的晶圆模板的表面高度是一致的，不同区域内的晶圆的表面高度不同，不同区域的晶圆模板的表面高度范围为
晶圆模板在表面形成高度梯度之前，需经过N次涂胶、曝光、显影等工艺步骤，每次涂胶后，只需在一个区域曝光，其他区域不曝光，如图4所示，显影后，留下该区域的刻蚀模板，调节每个区域的刻蚀工艺参数，使得每个区域刻蚀的深度梯度变化，得到表面具有高度梯度的晶圆模板。
步骤S02、在具有高度梯度的晶圆模板上形成厚度渐变的光刻胶膜，并测量光刻胶膜的膜厚分布。
如图5所示，光刻胶膜的膜厚按划分区域渐变，且膜厚的渐变范围为 且晶圆模板上形成的光刻胶膜的厚度范围为光刻胶膜形成后可采用膜厚测量仪测量光刻胶膜的膜厚分布。值得说明的是，形成于晶圆模板上的光刻胶膜为可去除，以便于晶圆模板的重复使用，降低时间和工艺成本。
步骤S03、对晶圆模板的各个区域进行逐个曝光和显影，并测量光刻胶膜的不同厚度所对应的关键尺寸。
具体的，可采用线宽测量扫描电镜测量光刻胶膜的不同厚度所对应的关键尺寸。
步骤S04、根据不同厚度光刻胶对应的关键尺寸，制作光刻胶厚度与关键尺寸的关系曲线。
综上所述，本发明提供的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，通过在表面具有高度梯度的晶圆模板上涂布光刻胶，获得具有厚度梯度分布的光刻胶膜，并测量不同厚度的光刻胶膜对应的关键尺寸，从而使用单片晶圆就可以获得光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线。本发明制作光刻胶厚度与关键尺寸关系曲线的方法大大降低了成本，且节省了工艺时间，通过晶圆模板的高度梯度将图形转移到光刻胶膜上可控性好，光刻胶膜的变化空间大，且适合不同区间范围的光刻胶膜厚和关键尺寸关系曲线的制作。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S01、提供一表面具有高度梯度的晶圆模板，其中，所述晶圆模板被划分为至少两个不同表面高度的区域，所述区域包括至少一个曝光单元；
步骤S02、在具有高度梯度的晶圆模板上形成厚度渐变的光刻胶膜，并测量光刻胶膜的膜厚分布；
步骤S03、对所述晶圆模板的各个区域进行逐个曝光和显影，并测量光刻胶膜的不同厚度所对应的关键尺寸；
步骤S04、根据不同厚度光刻胶对应的关键尺寸，制作光刻胶厚度与关键尺寸的关系曲线。
2.根据权利要求1所述的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，其特征在于，所述步骤S01中，所述晶圆模板被划分为2～100个区域。
3.根据权利要求1所述的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，其特征在于，所述步骤S01中，所述区域包括多个曝光单元。
4.根据权利要求1所述的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，其特征在于，所述步骤S01中，同一区域内的晶圆模板的表面高度是一致的。
5.根据权利要求1所述的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，其特征在于，所述步骤S01中，所述不同区域的晶圆模板的表面高度范围为
6.根据权利要求1所述的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，其特征在于，所述步骤S02中，所述光刻胶膜的膜厚按划分区域渐变，且膜厚的渐变范围为
7.根据权利要求1所述的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，其特征在于，所述晶圆模板上形成的光刻胶膜的厚度范围为
8.根据权利要求1所述的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，其特征在于，所述步骤S02中，形成在晶圆模板上的光刻胶膜可去除。
9.根据权利要求1所述的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，其特征在于，所述步骤S02中，采用膜厚测量仪测量光刻胶膜的膜厚分布。
10.根据权利要求1所述的制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法，其特征在于，所述步骤S03中，采用线宽测量扫描电镜测量光刻胶膜的不同厚度所对应的关键尺寸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510547788.2A CN105159031B (zh) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | 一种制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510547788.2A CN105159031B (zh) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | 一种制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105159031A true CN105159031A (zh) | 2015-12-16 |
| CN105159031B CN105159031B (zh) | 2019-12-06 |
Family
ID=54799920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510547788.2A Active CN105159031B (zh) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | 一种制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105159031B (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109283798A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-29 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 光阻顶部缺失的优化方法 |
| CN109634067A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-16 | 云谷（固安）科技有限公司 | 曝光方法 |
| CN110095491A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-08-06 | 上海华力微电子有限公司 | 一种缺陷检测系统、检测方法及电子束扫描机台 |
| CN110678968A (zh) * | 2017-05-18 | 2020-01-10 | 应用材料以色列公司 | 用于检查半导体晶片的技术 |
| CN111785626A (zh) * | 2019-04-04 | 2020-10-16 | 长鑫存储技术有限公司 | 加热方法以及加热装置 |
| CN112230515A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-15 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 一种优化光刻聚焦的方法 |
| CN113506759A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-10-15 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 关键尺寸在线监控结构的形成方法 |
| CN113628985A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-11-09 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 膜层厚度均匀性的检测方法 |
| CN114137797A (zh) * | 2020-09-03 | 2022-03-04 | 中国科学院微电子研究所 | 光刻胶厚度与关键尺寸的关系曲线的制作方法 |
| CN116417438A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-07-11 | 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 | 测试晶圆及其制备方法、光刻胶厚度摆动曲线的测试方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102339733A (zh) * | 2010-07-16 | 2012-02-01 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 控制不平坦硅片表面上的图形的关键尺寸的方法 |
| CN102707568A (zh) * | 2012-06-08 | 2012-10-03 | 北京工业大学 | 多台阶器件结构底层表面的光刻方法 |
| CN104009021A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-08-27 | 上海华力微电子有限公司 | 一种用于光刻胶厚度摆动曲线测试的硅片及制作方法 |
-
2015
- 2015-08-31 CN CN201510547788.2A patent/CN105159031B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102339733A (zh) * | 2010-07-16 | 2012-02-01 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 控制不平坦硅片表面上的图形的关键尺寸的方法 |
| CN102339733B (zh) * | 2010-07-16 | 2013-09-04 | 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 | 控制不平坦硅片表面上的图形的关键尺寸的方法 |
| CN102707568A (zh) * | 2012-06-08 | 2012-10-03 | 北京工业大学 | 多台阶器件结构底层表面的光刻方法 |
| CN104009021A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-08-27 | 上海华力微电子有限公司 | 一种用于光刻胶厚度摆动曲线测试的硅片及制作方法 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110678968B (zh) * | 2017-05-18 | 2021-02-23 | 应用材料以色列公司 | 用于检查半导体晶片的技术 |
| CN110678968A (zh) * | 2017-05-18 | 2020-01-10 | 应用材料以色列公司 | 用于检查半导体晶片的技术 |
| CN109283798B (zh) * | 2018-08-15 | 2020-11-24 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 光阻顶部缺失的优化方法 |
| CN109283798A (zh) * | 2018-08-15 | 2019-01-29 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 光阻顶部缺失的优化方法 |
| CN109634067A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-16 | 云谷（固安）科技有限公司 | 曝光方法 |
| CN109634067B (zh) * | 2019-01-14 | 2020-11-03 | 云谷（固安）科技有限公司 | 曝光方法 |
| CN111785626A (zh) * | 2019-04-04 | 2020-10-16 | 长鑫存储技术有限公司 | 加热方法以及加热装置 |
| CN110095491A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-08-06 | 上海华力微电子有限公司 | 一种缺陷检测系统、检测方法及电子束扫描机台 |
| CN110095491B (zh) * | 2019-05-09 | 2021-08-20 | 上海华力微电子有限公司 | 一种缺陷检测系统、检测方法及电子束扫描机台 |
| CN114137797A (zh) * | 2020-09-03 | 2022-03-04 | 中国科学院微电子研究所 | 光刻胶厚度与关键尺寸的关系曲线的制作方法 |
| CN112230515A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-15 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 一种优化光刻聚焦的方法 |
| CN113506759A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-10-15 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 关键尺寸在线监控结构的形成方法 |
| CN113506759B (zh) * | 2021-06-28 | 2024-02-02 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 关键尺寸在线监控结构的形成方法 |
| CN113628985A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-11-09 | 华虹半导体(无锡)有限公司 | 膜层厚度均匀性的检测方法 |
| CN116417438A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-07-11 | 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 | 测试晶圆及其制备方法、光刻胶厚度摆动曲线的测试方法 |
| CN116417438B (zh) * | 2023-06-09 | 2023-09-22 | 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 | 测试晶圆及其制备方法、光刻胶厚度摆动曲线的测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105159031B (zh) | 2019-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105159031A (zh) | 一种制作光刻胶厚度和关键尺寸关系曲线的方法 | |
| CN101872127A (zh) | 制作光刻胶厚度与关键尺寸关系曲线的方法 | |
| US6689625B2 (en) | Method for correcting a design data of a layout pattern of a photomask, photomask manufactured by said method, and semiconductor device method using said photomask | |
| CN102707568B (zh) | 多台阶器件结构底层表面的光刻方法 | |
| CN209044299U (zh) | 掩膜板 | |
| CN104849783A (zh) | 基于纳米压印工艺的可见与近红外光吸收体及其加工方法 | |
| CN102376541A (zh) | 调整集成电路制造中关键尺寸均匀性的方法 | |
| CN103488060B (zh) | 确定光刻曝光离焦量的方法 | |
| CN113707538B (zh) | 半导体结构的制备方法、半导体结构及存储器 | |
| CN101452214B (zh) | 曝光方法、光刻方法及通孔的制作方法 | |
| CN108962726A (zh) | 半导体器件的形成方法 | |
| CN114114826A (zh) | 目标图案的修正方法和掩膜版的制作方法 | |
| CN204575880U (zh) | 一种基于纳米压印工艺的可见与近红外光吸收体 | |
| CN111900196A (zh) | 校准片及其制造方法 | |
| CN107643651B (zh) | 一种光刻辅助图形的设计方法 | |
| CN108107497B (zh) | 光栅制作方法 | |
| US9929019B2 (en) | Patterns forming method | |
| JP2009271174A (ja) | マスクパターン作成方法及びパターン形成方法 | |
| CN106610563A (zh) | 掩膜版及双重图形化法的方法 | |
| US20100304311A1 (en) | Method of producing resist pattern | |
| KR100366615B1 (ko) | 케미컬 공급노즐을 구비한 스피너장비, 이를 이용한 패턴형성방법 및 식각 방법 | |
| CN104425216A (zh) | 具有沟槽的半导体衬底的光刻方法 | |
| US20080182415A1 (en) | Semiconductor device and method for fabricating the same | |
| CN103855075B (zh) | 刻蚀条件的采集方法 | |
| CN108109910B (zh) | 在半导体基底形成台阶的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200415 Address after: 201203 1060, room 1, 298 Cambridge East Road, Pudong New Area, Shanghai. Patentee after: SHANGHAI HUALI INTEGRATED CIRCUIT MANUFACTURING Co.,Ltd. Address before: 201210, Gauss road 568, Zhangjiang hi tech park, Shanghai, Pudong New Area Patentee before: Shanghai Huali Microelectronics Corp. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |