CN110361937A - 一种曝光方法、曝光机、半导体器件及其制造方法 - Google Patents

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CN110361937A CN201810252632.5A CN201810252632A CN110361937A CN 110361937 A CN110361937 A CN 110361937A CN 201810252632 A CN201810252632 A CN 201810252632A CN 110361937 A CN110361937 A CN 110361937A
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Abstract

本发明公开了一种曝光方法、曝光机、半导体器件及其制造方法。此曝光方法包括：提供一基底；在所述基底的表面形成光刻胶层；获取对所述光刻胶层进行曝光的第一离焦量；在所述第一离焦量下曝光所述光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶。本发明的技术方案，通过离焦曝光在光刻胶层形成较为平坦的斜坡结构，避免了正常曝光时执行的高温烘烤的工艺，实现了低温下平坦的斜坡结构的制作，解决了正常曝光的高温烘烤工艺无法应用于高温敏感半导体器件制作的问题。

Description

一种曝光方法、曝光机、半导体器件及其制造方法
技术领域
本发明实施例涉及显示面板制造技术领域，尤其涉及一种曝光方法、曝光机、半导体器件及其制造方法。
背景技术
在显示面板制造和半导体器件制造的集成电路封装工艺中往往需要使用较为平坦的斜坡结构来进行工艺制作，平坦的斜坡结构对于光刻后的引线工艺是不可或缺的。
通常，选用聚酰亚胺类光刻胶进行较平坦的斜坡结构的制作，其流程一般为：聚酰亚胺类光刻胶材料先经过曝光显影，再经过高温烘烤，后固化得到较为平坦的斜坡结构。然而，聚酰亚胺类光刻胶的高温固化温度通常在300℃左右，对于某些无法耐受高温烘烤的特殊器件，采用上述方法制作斜坡结构会导致器件损坏。
发明内容
本发明提供一种曝光方法、曝光机、半导体器件及其制造方法，通过较低温度烘烤、离焦曝光，实现平坦的斜坡结构的制作。
第一方面，本发明实施例提出一种曝光方法，该曝光方法包括：
提供一基底；
在所述基底的表面形成光刻胶层；
获取对所述光刻胶层进行曝光的第一离焦量；
在所述第一离焦量下曝光所述光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶。
进一步地，所述获取对所述光刻胶层进行曝光的第一离焦量包括：
根据曝光时所使用物镜的数值孔径，获取第一离焦量。
进一步地，所述根据曝光时所使用物镜的根据数值孔径，获取第一离焦量包括：
根据如下公式获取第一离焦量：DF1：DF2＝(NA2/NA1)*(NA2/NA1)；
其中，NA1为曝光时所使用物镜的数值孔径，NA2为参考物镜的数值孔径；DF1为第一离焦量，DF2为参考物镜的离焦量。
进一步地，所述在所述第一离焦量下曝光所述光刻胶层之前还包括：
获取离焦烘烤温度，在所述离焦烘烤温度下烘烤所述光刻胶层。
进一步地，获取离焦烘烤温度，包括：
设定第一烘烤温度；
在所述第一烘烤温度下烘烤所述光刻胶层；
在所述第一离焦量下曝光所述光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶；
根据所述第一侧壁角、所述第一离焦量及预设离焦量与预设侧壁角的关系式，获取关系系数；
根据所述预设离焦量与预设侧壁角的关系式以及所述关系系数，判断目标侧壁角对应的目标离焦量是否位于参考离焦量范围内；
若是，所述第一烘烤温度为所述离焦烘烤温度；
若否，设定第二烘烤温度，依次重复执行上述烘烤至判断的过程，直至得到所述离焦烘烤温度。
进一步地，所述预设离焦量与预设侧壁角的关系式为：SWA＝k*DF+90；
其中，SWA为预设侧壁角，k为关系系数，DF为预设离焦量。
进一步地，所述目标侧壁角的取值范围为45°-60°。
进一步地，所述第一烘烤温度比最佳烘烤温度高第三温度；所述第二烘烤温度比最佳烘烤温度高第四温度；其中，最佳烘烤温度为所述光刻胶分辨率最高时对应的温度。
进一步地，所述第三温度的取值范围为15℃-25℃；所述第四温度的取值范围为15℃-25℃。
进一步地，所述光刻胶层的胶材包括丙烯酸树脂类负性光刻胶。
进一步地，所述第一烘烤温度的取值范围为130℃-140℃；所述第二烘烤温度的取值范围为130℃-140℃。
第二方面，本发明实施例提出一种曝光机，该曝光机用于执行第一方面提供的曝光方法。
第三方面，本发明实施例提出一种半导体器件的制造方法，该制造方法包括：使用第一方面提供的曝光方法对所述半导体器件上的光刻胶层进行曝光；以及对曝光后的所述半导体器件上的光刻胶层进行显影。
第四方面，本发明实施例提出一种半导体器件，该半导体器件通过第三方面提供的半导体器件的制造方法制成。
本发明实施例提供了一种曝光方法，通过在第一离焦量下曝光在基底表面形成的光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶，即利用离焦曝光工艺在光刻胶层形成较为平坦的斜坡结构，避免了正常曝光时执行的高温烘烤的工艺，实现了低温下平坦的斜坡结构的制作，解决了正常曝光的高温烘烤工艺无法应用于高温敏感半导体器件制作的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例一提供的一种曝光方法的流程示意图；
图2是本发明实施例一提供的一种光强分布与离焦量的关系示意图；
图3是本发明实施例一提供的一种第一侧壁角形貌示意图；
图4是本发明实施例一提供的另一种第一侧壁角形貌示意图；
图5是本发明实施例一提供的又一种第一侧壁角形貌示意图；
图6是本发明实施例一提供的又一种第一侧壁角形貌示意图；
图7是本发明实施例一提供的又一种第一侧壁角形貌示意图；
图8是本发明实施例一提供的又一种第一侧壁角形貌示意图；
图9是本发明实施例二提供的一种曝光方法的流程示意图；
图10是本发明实施例二提供的一种获取离焦烘烤温度的流程示意图；
图11是本发明实施例二提供的一种离焦量与侧壁角的关系示意图；
图12是本发明实施例二提供的一种第一侧壁角形貌示意图；
图13是本发明实施例二提供的另一种第一侧壁角形貌示意图；
图14是本发明实施例二提供的又一种第一侧壁角形貌示意图；
图15是本发明实施例二提供的又一种第一侧壁角形貌示意图；
图16是本发明实施例二提供的另一种离焦量与侧壁角的关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种曝光方法的流程示意图。本发明实施例的技术方案可以应用在无法耐受高温烘烤的半导体器件，例如温度传感器、压力传感器等微机电器件的制造过程中。参照图1，该曝光方法包括：
S110、提供一基底。
其中，基底可包括单晶以及多晶硅片、蓝宝石、半导体化合物、玻璃等刚性基底，环氧树脂、聚酰亚胺等柔性基底，以及形成有膜层(导电膜层或绝缘膜层)结构的上述刚性基底或柔性基底。可根据具体的产品设置不同的基底，本发明对基底材料不作限定。
S120、在所述基底的表面形成光刻胶层。
其中，形成光刻胶层的方式包括旋涂、喷涂或刮涂等涂覆光刻胶的工艺，可根据光刻胶材的粘度等光刻胶材本身的性质以及所需涂覆光刻胶层的基底的性质选择合适的涂覆光刻胶层的工艺，本发明对具体形成光刻胶层的方式不做限定。
其中，光刻胶层的材料可包括负性光刻胶，如丙烯酸树脂类、环氧树脂类，光刻胶层的厚度至少为5微米(μm)，从而方便后续平坦的斜坡结构的形成。
S130、获取对所述光刻胶层进行曝光的第一离焦量。
其中，对光刻胶层进行曝光时，通常采用掩膜曝光的方式。此时，从掩膜图形衍射出来的光线汇聚成像，在焦平面位置得到的图形的对比度最高，即图像上亮区与暗区的边缘过渡最快，光强变化最明显。当被曝光的光刻胶层不在掩膜图形的焦平面位置时，可用离焦量的大小表征被曝光的光刻胶层远离焦平面位置的远近程度，被曝光的光刻胶层与焦平面的距离越远，离焦量的取值越大。随着离焦量取值的增大，暗区与亮区的对比度会逐渐减小，表现在衍射光线汇聚成像的图像上即暗区与亮区的边缘过渡变得越来越平滑。
示例性的，图2是本发明实施例一提供的一种光强分布与离焦量的关系示意图。参照图2，横坐标X代表光轴的径向距离，单位为微米(μm)，示例性的以圆形为示例进行说明，其中，径向距离X的取值为0μm和100μm时，代表圆形直径的两个端点位置，径向距离X取值为50μm时，代表圆形直径的中点位置，即圆形的圆心位置；纵向距离X从0μm到50μm依次增加的过程，或者由100μm到50μm依次减小的过程，均代表从圆形直径的端点位置到圆心位置的变化；纵坐标代表该位置处，存在掩模版时的光强与无掩模版时的光强的比值，即纵坐标Y代表相对光强，无单位。曲线21、曲线22、曲线23、曲线24、曲线25以及曲线26分别对应不同离焦量下沿光轴径向的光强分布，且其对应的离焦量的取值大小由大到小排序为：曲线21、曲线22、曲线23、曲线24、曲线25、曲线26；折线20(图2中为区分明显，以加粗的线条示出)代表焦平面位置沿光轴径向的光强分布(图2中仅示例性的示出了一种理想情况)；区域Z2代表衍射光线汇聚成像的图像上的暗区，区域Z1和区域Z3代表与上述区域Z2相邻的两个亮区。由图2可明显看出，在焦平面位置(参见折线20)，暗区Z2与亮区(区域Z1与区域Z3)的对比度最大，边缘过渡区光强变化最快；随着离焦量的逐渐增大，暗区Z2与亮区Z1以及亮区Z3的对比度逐渐变小，亮区与暗区边缘过渡区光强变化逐渐变缓，即亮区与暗区的边缘过渡变得越来越平滑。
需要说明的是，第一离焦量为上述离焦量取值范围中的某一个值；同时，图2中仅示例性的示出了六种不同的离焦量取值对应的沿光轴径向的光强分布，仅是为了说明离焦量与光强分布的关系，但并非对本发明提供的曝光方法中选用的第一离焦量的限定。在其他实施方式中，可根据实际需求，选定第一离焦量的取值。
S140、在所述第一离焦量下曝光所述光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶。
示例性的，以丙烯酸树脂类负性光刻胶为例说明。对于丙烯酸树脂类负性光刻胶来说，其显影后的留膜率(保留的光刻胶层的厚度)与照射在丙烯酸树脂类负性光刻胶所形成的光刻胶层的光强大小相关，具体的，照射在光刻胶层的光强越大，显影后光刻胶的留膜率越高，即保留的光刻胶层的厚度越大。这样，通过在曝光时选定合适的第一离焦量，在第一离焦量对应的衍射图像上，亮区与暗区边缘形成较为平滑的光强过渡带(也可称为“光能过渡带”)，可使显影后的光刻胶层侧壁对应形成一个比较明显(平坦)的斜坡结构，斜坡结构的坡面与基底表面之间的夹角称为第一侧壁角。
示例性的，图3是本发明实施例一提供的一种第一侧壁角形貌示意图。参照图3，第一离焦量为F+100微米(μm)时，光刻胶层曝光显影后形成的第一侧壁角A1的角度为62.94°。
示例性的，图4是本发明实施例一提供的另一种第一侧壁角形貌示意图。参照图4，第一离焦量为F+160微米(μm)时，光刻胶层曝光显影后形成的第一侧壁角A2的角度为54.50°。
示例性的，图5是本发明实施例一提供的又一种第一侧壁角形貌示意图。参照图5，第一离焦量为F+220微米(μm)时，光刻胶层曝光显影后形成的第一侧壁角A3的角度为51.81°。
示例性的，图6是本发明实施例一提供的又一种第一侧壁角形貌示意图。参照图6，第一离焦量为F+260微米(μm)时，光刻胶层曝光显影后形成的第一侧壁角A3的角度为42.38°。
图3-图6中，均以区域Z2表示对应图2中暗区Z20曝光显影后光刻胶的形貌，以区域Z3表示对应图2中亮区Z30曝光显影后光刻胶的形貌，第一侧壁角(平坦的斜坡结构)形成于边缘过渡区对应的区域。
由上述图3-图6示出的第一侧壁角形貌示意图可看出，曝光时，随着第一离焦量取值的增大，光刻胶显影后形成的第一侧壁角的角度值会越来越小。由此，通过在曝光时设置不同的第一离焦量的取值，即可得到需要的斜坡结构。
可选的，获取对所述光刻胶层进行曝光的第一离焦量可包括：根据曝光时所使用物镜的数值孔径，获取第一离焦量。
其中，数值孔径(Numerical Aperture，NA)是决定物镜(也可称为投影物镜)的焦深的参数之一。具体的，数值孔径越大，对应的物镜的焦深越小。物镜的焦深可由下式表示：
式中，DF表示物镜的焦深，k表示工艺因子，λ表示曝光时所用的光源的波长，NA表示投影物镜的数值孔径。
其中，k与光刻胶材料的本身的性质有关。
可选的，根据曝光时所使用物镜的根据数值孔径，获取第一离焦量包括：
根据如下公式获取第一离焦量：DF1：DF2＝(NA2/NA1)*(NA2/NA1)；
其中，NA1为曝光时所使用物镜的数值孔径，NA2为参考物镜的数值孔径；DF1为第一离焦量，DF2为参考物镜的离焦量。
由此，为达到相同的侧壁角，在物镜的数值孔径较小时，需选用较大的离焦量；在物镜的数值孔径较大时，可选用较小的第一离焦量。
示例性的，上述图3-图6均为物镜的数值孔径为0.12时，对应在不同的第一离焦量下曝光，显影后形成的第一侧壁角的形貌示意图。当物镜的数值孔径为0.12时，第一离焦量的取值范围在F+100微米～F+250微米之间，其他取值的数值孔径的物镜，其第一离焦量可由DF1：DF2＝(NA2/NA1)*(NA2/NA1)计算得到。
示例性的，图7是本发明实施例一提供的又一种第一侧壁角形貌示意图。结合图2和图7，第一离焦量为F+100微米(μm)时，光刻胶层曝光显影后在暗区Z20对应的区域Z2与亮区Z10对应的区域Z1的边缘过渡区形成的第一侧壁角B1的角度为51.17°，在暗区Z20对应的区域Z2与亮区Z30对应的区域Z3的边缘过渡区形成的第一侧壁角B2的角度为50.48°。光刻胶层的厚度T1为19.60微米(μm)，暗区与边缘过渡区的总宽度W1为82.40微米(μm)。
示例性的，图8是本发明实施例一提供的又一种第一侧壁角形貌示意图。结合图2和图8，第一离焦量为F+50微米(μm)时，光刻胶层曝光显影后在暗区Z20对应的区域Z2与亮区Z10对应的区域Z1的边缘过渡区形成的第一侧壁角B3的角度为62.99°，在暗区Z20对应的区域Z2与亮区Z30对应的区域Z3的边缘过渡区形成的第一侧壁角B4的角度为62.42°。光刻胶层的厚度T2为19.30微米(μm)，暗区与边缘过渡区的总宽度W1为49.10微米(μm)。
示例性的，上述图7和图8均为物镜的数值孔径为0.18时，对应在不同的第一离焦量下曝光，显影后形成的第一侧壁角的形貌示意图。
由上述图7和图8示出的第一侧壁角形貌示意图可看出，曝光时，随着第一离焦量取值的增大，光刻胶显影后形成的第一侧壁角的角度值会越来越小。由此，通过在曝光时设置不同的第一离焦量的取值，即可得到需要的斜坡结构。
同时，结合图3和图8示出的第一侧壁角形貌示意图可看出，在相同的第一离焦量的取值下，物镜的数值孔径增大，光刻胶曝光显影后形成的第一侧壁角的角度值越小。由此，为得到相同的第一侧壁角的角度，可在较大的数值孔径下，选择较小的第一离焦量。
需要说明的是，上述物镜的数值孔径的取值为0.12或0.18仅为示例性的说明，但并非对本发明提供的曝光方法的限定。在其他实施方式中，可根据实际需求选择合适的数值孔径。
本发明实施例一提供的曝光方法，通过在第一离焦量下曝光在基底表面形成的光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶，即利用离焦曝光工艺在光刻胶层形成较为平坦的斜坡结构，避免了正常曝光时执行的高温烘烤的工艺，实现了低温下平坦的斜坡结构的制作，解决了正常曝光的高温烘烤工艺无法应用于高温敏感半导体器件制作的问题。
实施例二
图9是本发明实施例二提供的一种曝光方法的流程示意图。参照图9，在上述实施例一的基础上，该曝光方法包括：
S210、提供一基底。
S220、在所述基底的表面形成光刻胶层。
S230、获取离焦烘烤温度，在所述离焦烘烤温度下烘烤所述光刻胶层。
其中，离焦烘烤温度会影响光刻胶对光强的敏感程度。
示例性的，以丙烯酸树脂类负性光刻胶为例说明。丙烯酸树脂类负性光刻胶是一种光致交联型负性光刻胶，形成光刻胶层后，离焦烘烤温度会显著影响光刻胶层对于紫外光的敏感程度。具体的，离焦烘烤温度升高时，光刻胶层的对比度降低，即在相同的第一离焦量以及相同的光强分布下，暗区与亮区的边缘过渡区域对应的光刻胶层的留膜率的变化缓慢，即可形成更为平缓的斜坡结构。
需要说明的是，通过选择合适的离焦烘烤温度可改变光刻胶的对比度，从而经过曝光显影得到平坦的斜坡结构。通常，实际生产中所选用的图形的尺寸都是比较大的(示例性的，微机电器件的图形尺寸通常在百微米级别)，远高于光刻胶的极限分辨率(示例性的，，丙烯酸树脂类负性光刻胶的分辨率为15μm)，因此，通过升高离焦烘烤温度来降低光刻胶的对比度，可在较小的离焦量下得到平坦的斜坡结构。S240、获取对所述光刻胶层进行曝光的第一离焦量。
S250、在所述第一离焦量下曝光所述光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶。
可选的，图10是本发明实施例二提供的一种获取离焦烘烤温度的流程示意图。参照图10，获取离焦烘烤温度可包括：
S310、设定第一烘烤温度。
可选的，所述第一烘烤温度比最佳烘烤温度高第三温度；其中，最佳烘烤温度为所述光刻胶分辨率最高时对应的温度。
示例性的，以丙烯酸树脂类负性光刻胶为例说明，最佳烘烤温度为115°时，其分辨率最高。
可选的，第三温度的取值范围为15℃-25℃。
可选的，第一烘烤温度的取值范围为130℃-140℃。
S320、在所述第一烘烤温度下烘烤所述光刻胶层。
由此，可改变光刻胶层的对比度。具体的，由于第一烘烤温度高于最佳烘烤温度115°，从而相对于正常曝光，可降低光刻胶的对比度。
S330、在所述第一离焦量下曝光所述光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶。
示例性的，图3-图8示例性的示出了第一烘烤温度为140℃时不同第一离焦量下曝光后通过显影形成的第一侧壁角的形貌。
S340、根据所述第一侧壁角、所述第一离焦量及预设离焦量与预设侧壁角的关系式，获取关系系数。
可选的，预设离焦量与预设侧壁角的关系式为：SWA＝k*DF+E；
其中，SWA为预设侧壁角，k为关系系数，DF为预设离焦量，E为一个常量。
示例性的，E的取值范围为80-100。
其中，预设离焦量与预设侧壁角的关系SWA＝k*DF+E的建立可通过以下方式实现：
示例性的，图11是本发明实施例二提供的一种离焦量与侧壁角的关系示意图，图11中各数值点对应表1中示出的烘烤温度140℃下第一离焦量与第一侧壁角的对应关系(图3-图8示出的各组值，图7和图8中的离焦量根据数值孔径与离焦量的关系进行归一化处理)以及一组理论值(焦平面位置，即第一离焦量为0时，第一侧壁角的取值为90°)。
表1 140℃下第一离焦量与第一侧壁角的对应关系
参照图11，横坐标为第一离焦量DF1，纵坐标为第一侧壁角SWA1，通过拟合，得到拟合直线41，第一侧壁角SWA1与第一离焦量DF1的关系为：
SWA1＝-0.1629*DF1+84.378
其中，均方差为0.9259，关系系数k的取值为-0.1629。
示例性的，图12是本发明实施例二提供的一种第一侧壁角形貌示意图。参照图12，第一离焦量为F+100微米(μm)时，光刻胶层曝光显影后形成的第一侧壁角C1的角度为80.72°。
示例性的，图13是本发明实施例二提供的另一种第一侧壁角形貌示意图。参照图13，第一离焦量为F+160微米(μm)时，光刻胶层曝光显影后形成的第一侧壁角C2的角度为73.07°。
示例性的，图14是本发明实施例二提供的又一种第一侧壁角形貌示意图。参照图14，第一离焦量为F+220微米(μm)时，光刻胶层曝光显影后形成的第一侧壁角C3的角度为67.51°。
示例性的，图15是本发明实施例二提供的又一种第一侧壁角形貌示意图。参照图15，第一离焦量为F+260微米(μm)时，光刻胶层曝光显影后形成的第一侧壁角C3的角度为60.72°。
图12-15中，均以区域Z2表示对应图2中暗区Z20曝光显影后光刻胶的形貌，以区域Z3表示对应图2中亮区Z30曝光显影后光刻胶的形貌，第一侧壁角(平坦的斜坡结构)形成于边缘过渡区对应的区域。
图12-图15示例性的示出了烘烤温度为130℃时，光刻胶层曝光显影后形成的第一侧壁角的形貌。
图16是本发明实施例二提供的另一种离焦量与侧壁角的关系示意图。图16中各数值点对应图12-图15中示出的烘烤温度130℃下第一离焦量与第一侧壁角的对应关系以及一组理论值(焦平面位置，即第一离焦量为0时，第一侧壁角的取值为90°)。
参照图16，横坐标为第一离焦量DF2，纵坐标为第一侧壁角SWA2，通过拟合，得到拟合直线42，第一侧壁角SWA2与第一离焦量DF2的关系为：
SWA2＝-0.112*DF2+90.876
其中，均方差为0.9891，关系系数k的取值为-0.112。
结合上述图11和图16示出的侧壁角与离焦量的关系，可得到预设离焦量与预设侧壁角的关系式为：SWA＝k*DF+90，烘烤温度的不同只是影响关系系数k的大小。
此外，结合步骤S330获取第一离焦量和第一侧壁角的大小，并将上述关系式中预设侧壁角取值对应第一侧壁角的值，预设离焦量的值对应第一离焦量的值，将第一离焦量和第一侧壁角的值代入上式，可得到关系系数k的值。
示例性的，第一侧壁角为62.94°，第一离焦量为F+100微米，则关系系数k为-0.2706。
S350、根据所述预设离焦量与预设侧壁角的关系式以及所述关系系数，判断目标侧壁角对应的目标离焦量是否位于参考离焦量范围内。
可选的，目标侧壁角的取值范围为45°-60°。
通过步骤S340获取关系系数k之后，根据SWA＝k*DF+90可获得对应目标侧壁角的目标离焦量。
示例性的，关系系数k为-0.2706，在目标侧壁角的取值范围为45°-60°时，根据SWA＝-0.2706*DF+90，可得目标离焦量的取值范围为F+110.86微米～F+166.30微米。
得到上述目标离焦量的取值范围之后，将其与参考离焦量的取值范围对比，判断目标侧壁角对应的目标离焦量是否位于参考离焦量范围内。
若是，则执行步骤S360。
S360、所述第一烘烤温度为所述离焦烘烤温度。
示例性的，目标离焦量的取值范围为F+110.86微米～F+166.30微米，参考离焦量的取值范围为F+100微米～F+250微米，此时目标侧壁角对应的目标离焦量位于参考离焦量范围内，则步骤S310中设定的第一烘烤温度即为步骤S230中的离焦烘烤温度。
若否，则执行步骤S370。
S370、设定第二烘烤温度。
示例性的，目标离焦量的取值范围为F+50微米～F+90微米，参考离焦量的取值范围为F+100微米～F+250微米，此时目标侧壁角对应的目标离焦量小于F+100微米，需增大光刻胶的对比度，即可设定第二烘烤温度低于第一烘烤温度。
示例性的，目标离焦量的取值范围为F+350微米～F+390微米，参考离焦量的取值范围为F+100微米～F+250微米，此时目标侧壁角对应的目标离焦量大于F+250微米，需降低光刻胶的对比度，即可设定第二烘烤温度高于第一烘烤温度。
可选的，所述第二烘烤温度比最佳烘烤温度高第四温度；其中，最佳烘烤温度为所述光刻胶分辨率最高时对应的温度。
示例性的，以丙烯酸树脂类负性光刻胶为例说明，最佳烘烤温度为115°时，其分辨率最高。
可选的，第四温度的取值范围为15℃-25℃。
可选的，所述第二烘烤温度的取值范围为130℃-140℃。
后依次重复上述烘烤至判断的过程，直至得到所述离焦烘烤温度，即依次重复上述步骤S310至步骤S360，直至目标侧壁角对应的目标离焦量位于参考离焦量范围内，此时设定的烘烤温度即为离焦烘烤温度。
示例性的，以丙烯酸树脂类负性光刻胶为例说明。目标侧壁角为45°-60°时，离焦烘烤温度取值范围可为130℃-140℃，离焦烘烤温度为140℃时对应的第一离焦量的取值范围可为F+150微米～F+240微米(对应物镜的数值孔径为0.12，其他取值的数值孔径可根据数值孔径与离焦量的关系来得出第一离焦量的取值范围)。
需要说明的是，在焦平面位置曝光情况下，可定义离焦量为第零离焦量，此时第零离焦量的取值为0，烘烤光刻胶层所使用的烘烤温度为第零烘烤温度，第零烘烤温度高于离焦曝光时所使用的烘烤温度(第一烘烤温度、第二烘烤温度和离焦烘烤温度)。
本发明实施例二提供的曝光方法，通过在第一离焦量下曝光在基底表面形成的光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶，即利用离焦曝光工艺在光刻胶层形成较为平坦的斜坡结构，避免了正常曝光时执行的高温烘烤的工艺，实现了低温下平坦的斜坡结构的制作，解决了正常曝光的高温烘烤工艺无法应用于高温敏感半导体器件制作的问题；同时，通过升高离焦烘烤温度，可降低光刻胶的对比度，更容易得到平坦的斜坡结构。
本发明实施例二还提供一种曝光机，该曝光机用于执行本发明实施例一和实施例二提供的曝光方法，通过在第一离焦量下曝光在基底表面形成的光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶，即利用离焦曝光工艺在光刻胶层形成较为平坦的斜坡结构，避免了正常曝光时执行的高温烘烤的工艺，实现了低温下平坦的斜坡结构的制作，解决了正常曝光的高温烘烤工艺无法应用于高温敏感半导体器件制作的问题；同时，通过升高离焦烘烤温度，可降低光刻胶的对比度，更容易得到平坦的斜坡结构。
本发明实施例二还提供一种半导体器件的制造方法，该制造方法包括使用本发明实施例一和实施例二提供的曝光方法对所述半导体器件上的光刻胶层进行曝光；以及对曝光后的所述半导体器件上的光刻胶层进行显影。该制造方法在曝光过程中通过在第一离焦量下曝光在基底表面形成的光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶，即利用离焦曝光工艺在光刻胶层形成较为平坦的斜坡结构，避免了正常曝光时执行的高温烘烤的工艺，实现了低温下平坦的斜坡结构的制作，解决了高温敏感半导体器件制作的过程中无法采用正常曝光的高温烘烤工艺的问题。
本发明实施例二还提供一种半导体器件，通过上述半导体器件的制造方法制成，该半导体器件在曝光过程中通过在第一离焦量下曝光在基底表面形成的光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶，即利用离焦曝光工艺在光刻胶层形成较为平坦的斜坡结构，避免了正常曝光时执行的高温烘烤的工艺，实现了低温下平坦的斜坡结构的制作，即实现了高温敏感半导体器件的低温制作。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种曝光方法，其特征在于，包括：
提供一基底；
在所述基底的表面形成光刻胶层；
获取对所述光刻胶层进行曝光的第一离焦量；
在所述第一离焦量下曝光所述光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取对所述光刻胶层进行曝光的第一离焦量包括：
根据曝光时所使用物镜的数值孔径，获取第一离焦量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据曝光时所使用物镜的根据数值孔径，获取第一离焦量包括：
根据如下公式获取第一离焦量：DF1：DF2＝(NA2/NA1)*(NA2/NA1)；
其中，NA1为曝光时所使用物镜的数值孔径，NA2为参考物镜的数值孔径；DF1为第一离焦量，DF2为参考物镜的离焦量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第一离焦量下曝光所述光刻胶层之前还包括：
获取离焦烘烤温度，在所述离焦烘烤温度下烘烤所述光刻胶层。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取离焦烘烤温度，包括：
设定第一烘烤温度；
在所述第一烘烤温度下烘烤所述光刻胶层；
在所述第一离焦量下曝光所述光刻胶层，以在显影后形成具有第一侧壁角的光刻胶；
根据所述第一侧壁角、所述第一离焦量及预设离焦量与预设侧壁角的关系式，获取关系系数；
根据所述预设离焦量与预设侧壁角的关系式以及所述关系系数，判断目标侧壁角对应的目标离焦量是否位于参考离焦量范围内；
若是，所述第一烘烤温度为所述离焦烘烤温度；
若否，设定第二烘烤温度；
依次重复执行上述烘烤至判断的过程，直至得到所述离焦烘烤温度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设离焦量与预设侧壁角的关系式为：SWA＝k*DF+E；
其中，SWA为预设侧壁角，k为关系系数，DF为预设离焦量，E为一个常量。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标侧壁角的取值范围为45°-60°。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一烘烤温度比最佳烘烤温度高第三温度；所述第二烘烤温度比最佳烘烤温度高第四温度；其中，最佳烘烤温度为所述光刻胶分辨率最高时对应的温度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三温度的取值范围为15℃-25℃；所述第四温度的取值范围为15℃-25℃。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述光刻胶层的胶材包括丙烯酸树脂类负性光刻胶。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一烘烤温度的取值范围为130℃-140℃；所述第二烘烤温度的取值范围为130℃-140℃。
12.一种曝光机，其特征在于，所述曝光机用于执行权利要求1-11任一项所述的曝光方法。
13.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，使用权利要求1-11任一项所述的曝光方法对所述半导体器件上的光刻胶层进行曝光；以及对曝光后的所述半导体器件上的光刻胶层进行显影。
14.一种半导体器件，其特征在于，通过权利要求13所述的制造方法制成。
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