CN112269303A - 光刻曝光系统和光刻刻蚀方法 - Google Patents

光刻曝光系统和光刻刻蚀方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种光刻曝光系统和光刻刻蚀方法。其中曝光系统包括：光刻光路，所述光刻光路包括入射端和出射端，所述光刻光路的入射端设有光源，所述光刻光路的出射端设有载片台；所述光源发出光线照向所述载片台以形成所述光刻光路，用于光刻位于所述载片台上的目标晶圆。光罩，所述光罩设于所述光刻光路上，位于所述光源的出射端，用于将所述光源发射的光线图案化。挡光板，所述挡光板设于所述光罩的出射端，包括挡光区和透光区，所述挡光区环绕在所述透光区的外周，用于在对目标晶圆进行光刻时遮挡住所述目标晶圆的洗边区。可以解决相关技术中的去胶处理对于某些特殊工艺无法适的问题。

Description

光刻曝光系统和光刻刻蚀方法
技术领域
本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种光刻曝光系统和光刻刻蚀方法。
背景技术
光刻工艺是半导体集成电路制造工艺中重要的一步，光刻质量的好坏直接影响产品的合格率。通常，在对晶圆进行涂胶和甩胶之后，光刻胶会累积在晶圆的边缘形成突起残留，需要在涂胶工艺后对晶圆进行洗边，以去除晶圆边缘的光刻胶残留，避免在后续工艺中由于晶边弯曲或工艺极限在晶边形成不确定图形，形成缺陷的源头。
相关技术会通过去胶药液冲洗晶边光刻胶，或通过精确的晶边曝光显影去除光刻胶。
但是，相关技术中的去胶处理对于某些特殊工艺无法适用，例如对于深沟槽刻蚀中的光刻，由于深沟槽刻蚀的深度通常在较深，刻蚀过程会在晶边洗边区表面形成不规则锯齿状的缺陷，会对洗边质量产生不利的影响。
发明内容
本申请提供了一种光刻曝光系统，可以解决相关技术中的去胶处理对于某些特殊工艺无法适的问题。
作为本申请的第一方面，提供一种光刻曝光系统，所述光刻曝光系统，包括：
光刻光路，所述光刻光路包括入射端和出射端，所述光刻光路的入射端设有光源，所述光刻光路的出射端设有载片台；所述光源发出光线照向所述载片台以形成所述光刻光路，用于光刻位于所述载片台上的目标晶圆。
光罩，所述光罩设于所述光刻光路上，位于所述光源的出射端，用于将所述光源发射的光线图案化。
透镜组件，所述透镜组件设于所述光刻光路上，位于所述光罩的出射端，用于将由所述光罩中出射的光线聚焦在所述目标晶圆上；
挡光板所述挡光板设于所述光刻光路上，位于所述光罩的出射端，包括挡光区和透光区，所述挡光区环绕在所述透光区的外周，用于在对目标晶圆进行光刻时遮挡住所述目标晶圆的洗边区。
可选的，所述洗边区环绕所述目标晶圆的外缘。
可选的，所述透光区用于允许光线透过，照射到目标晶圆的目标光刻区；所述洗边区环绕在所述目标光刻区外周。
可选的，所述透光区为圆形。
可选的，所述挡光板能够沿着所述光刻光路的垂直方向移动。
可选的，环绕在所述透光区的外缘上设有透光调节板；
所述透光调节板能够向所述透光区的中心收缩，用于调节所述透光区的大小。
可选的，所述挡光板的挡光区的材质为反光材质或吸光材质。
作为本申请的第二方面，提供了一种光刻刻蚀方法，所述光刻刻蚀方法包括：
在目标晶圆的表面涂覆光刻胶；
通过本申请第一方面所述的光刻曝光系统，对所述光刻胶进行曝光；
进行显影处理后，通过所述光刻胶定义出光刻图案；
根据所述光刻图案刻蚀所述目标晶圆。
本申请技术方案，至少包括如下优点：通过在光罩和载片台之间设置用于在对目标晶圆进行光刻时遮挡住所述目标晶圆洗边区的挡光板，以避免在光刻的曝光是在洗边区曝光出图案，从而在后续刻蚀时，光刻胶能够保护洗边区，避免对洗边区进行刻蚀，以提高后续洗边质量。本实施例实用范围较广，包括应用于深沟槽刻蚀中的光刻中，由于无法刻蚀到洗边区因此不会在洗边区表面形成不规则锯齿状的缺陷，有利于洗边质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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示出了本申请一实施例提供的光刻曝光系统结构示意图；
图2示出了本申请另一实施例提供的光刻曝光系统结构示意图；
图3a至图3c示出了本申请一实施例提供的光刻刻蚀方法中，各步骤完成后的器件剖视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1示出了本申请一实施例提供的光刻曝光系统，参照图1该光刻曝光系统包括：光刻光路100、光罩120、透镜组件130、挡光板150和载片台140。
所述光刻光路100包括入射端和出射端，所述光刻光路100的入射端设有光源110，所述光刻光路100的出射端设有载片台140；所述光源110发出光线照向所述载片台140以形成所述光刻光路100，该光刻光路100用于光刻位于所述载片台140上的目标晶圆200。
所述光罩120设于所述光刻光路100上，位于所述光源110的出射端，用于将所述光源110发射的光线图案化。
所述透镜组件130设于所述光刻光路100上，位于所述光罩的出射端，用于将由所述光罩中出射的光线聚焦在目标晶圆200上。
所述挡光板150设于所述光刻光路100上，位于所述光罩120的出射端，包括挡光区151和透光区152，所述挡光区151环绕在所述透光区152的外周，用于在对目标晶圆200进行光刻时遮挡住所述目标晶圆200的洗边区210。所述透光区152用于允许光线透过，照射到目标晶圆200的目标光刻区220。可选的，该透光区152为圆形，与目标晶圆200的目标光刻区220吻合。可选的，所述挡光板的挡光区151的材质为反光材质或吸光材质，从而能够防止光线穿过挡光板的挡光区151。该挡光板的形状为圆形，该挡光区151的形状为圆环。
本实施例中，所述目标晶圆200包括洗边区210和目标光刻区220，该目标光刻区220为需要对目标晶圆200进行光刻图案化的区域，所述洗边区210为需要对所述目标晶圆200进行洗边操作的区域。所述洗边区210环绕在所述目标光刻区220外周，即所述洗边区210环绕所述目标晶圆200的外缘。
为了使得所述挡光板能够调节以置于适当的位置，使得在对目标晶圆200进行光刻时遮挡住所述目标晶圆200的洗边区210，所述挡光板能够沿着所述光刻光路100的垂直方向移动。参照图1，该光刻光路100为垂直方向，则该挡光板能够沿着水平方向移动。可选地，该挡光板可以安装在移行装置上，通过移行装置带动该挡光板水平移动。
可选的，为了使得透光区152的大小可调，环绕在所述透光区152的外缘上设有透光调节板；所述透光调节板能够向所述透光区152的中心收缩，用于调节所述透光区152的大小。
本实施例通过在光罩120和载片台140之间设置用于在对目标晶圆200进行光刻时遮挡住所述目标晶圆200洗边区210的挡光板，以避免在光刻的曝光是在洗边区210曝光出图案，从而在后续刻蚀时，光刻胶能够保护洗边区210，避免对洗边区210进行刻蚀，以提高后续洗边质量。本实施例实用范围较广，包括应用于深沟槽刻蚀中的光刻中，由于无法刻蚀到洗边区210因此不会在洗边区210表面形成不规则锯齿状的缺陷，有利于洗边质量。
图2示出了本申请其他实施例提供的光刻曝光系统，该曝光系统在图1所示基础上，该挡光板的形状为矩形，矩形的挡光板中部形成圆形的透光区152，除透光区152以外的其他部分为材质为反光材质或吸光材质的挡光区151。
图3a至图3c本申请一实施例提供的光刻刻蚀方法中，各步骤完成后的器件剖视结构示意图。该光刻刻蚀方法包括：
参照图3a先在目标晶圆200的上表面上涂覆光刻胶300；再通过图1或图2所示的光刻曝光系统对该光刻胶300进行曝光，显影后形成了图3b所示的光刻图案。从图3b中可以看出，对于覆盖在目标晶圆200洗边区210的光刻胶不会形成光刻图案，从而对目标晶圆200洗边区210起到保护作用。再根据光刻图案对目标晶圆200进行刻蚀，覆盖在目标晶圆200洗边区210的光刻胶对其起到保护作用，有利于洗边质量。刻蚀完成后的结构参照图3c。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种光刻曝光系统，其特征在于，所述光刻曝光系统，包括：
光刻光路，所述光刻光路包括入射端和出射端，所述光刻光路的入射端设有光源，所述光刻光路的出射端设有载片台；所述光源发出光线照向所述载片台，以形成所述光刻光路，所述光刻光路用于光刻位于所述载片台上的目标晶圆；
光罩，所述光罩设于所述光刻光路上，位于所述光源的出射端，用于将所述光源发射的光线图案化；
透镜组件，所述透镜组件设于所述光刻光路上，位于所述光罩的出射端，用于将由所述光罩中出射的光线聚焦在所述目标晶圆上；
挡光板，所述挡光板设于所述光刻光路上，位于所述光罩的出射端，包括挡光区和透光区，所述挡光区环绕在所述透光区的外周，用于在对目标晶圆进行光刻时遮挡住所述目标晶圆的洗边区。
2.如权利要求1所述的光刻曝光系统，其特征在于，所述洗边区环绕所述目标晶圆的外缘。
3.如权利要求2所述的光刻曝光系统，其特征在于，所述透光区用于允许光线透过，照射到目标晶圆的目标光刻区；所述洗边区环绕在所述目标光刻区外周。
4.如权利要求1所述的光刻曝光系统，其特征在于，所述透光区为圆形。
5.如权利要求1所述的光刻曝光系统，其特征在于，所述挡光板能够沿着所述光刻光路的垂直方向移动。
6.如权利要求1所述的光刻曝光系统，其特征在于，环绕在所述透光区的外缘上设有透光调节板；
所述透光调节板能够向所述透光区的中心收缩，用于调节所述透光区的大小。
7.如权利要求1所述的光刻曝光系统，其特征在于，所述挡光板的挡光区的材质为反光材质或吸光材质。
8.一种光刻刻蚀方法，其特征在于，所述光刻刻蚀方法包括：
在目标晶圆的表面涂覆光刻胶；
通过如权利要求1至7中任一项所述的光刻曝光系统，对所述光刻胶进行曝光；
进行显影处理后，通过所述光刻胶定义出光刻图案；
根据所述光刻图案刻蚀所述目标晶圆。
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