CN116360207A - 减少立体图形光刻失真的光刻方法 - Google Patents

减少立体图形光刻失真的光刻方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116360207A
CN116360207A CN202111613795.XA CN202111613795A CN116360207A CN 116360207 A CN116360207 A CN 116360207A CN 202111613795 A CN202111613795 A CN 202111613795A CN 116360207 A CN116360207 A CN 116360207A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
lithographic
table structure
reducing
stereographic
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.)
Pending
Application number
CN202111613795.XA
Other languages
English (en)
Inventor
刘涛
王诗男
龚燕飞
邰立
吴俊�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Industrial Utechnology Research Institute
Original Assignee
Shanghai Industrial Utechnology Research Institute
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Industrial Utechnology Research Institute filed Critical Shanghai Industrial Utechnology Research Institute
Priority to CN202111613795.XA priority Critical patent/CN116360207A/zh
Publication of CN116360207A publication Critical patent/CN116360207A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/46—Antireflective coatings
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/091—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本发明提供一种减少立体图形光刻失真的光刻方法，包括：1)提供一基底，基底的表面具有凹台结构；2)于基底表面、凹台结构的侧壁和底部形成光刻胶层；3)提供一光掩模，光掩模包括透光基底和掩膜图形层，在掩膜图形层上形成抗反射层；4)基于光掩模对光刻胶层进行曝光处理，掩膜图形层至少遮挡凹台结构底部的部分光刻胶层，且至少显露凹台结构侧壁的部分光刻胶层；5)对光刻胶层进行显影处理。本发明可以有效解决立体图形在接触式曝光时光掩膜界面反射光的问题，从而使得光刻图形得到保真。

Description

减少立体图形光刻失真的光刻方法
技术领域
本发名属于半导体制造领域，涉及光刻技术领域，特别是涉及一种减少立体图形光刻失真的光刻方法。
背景技术
喷雾式涂胶广泛运用在半导体集成电路中，当遇到形貌起伏很大的晶圆时，表面需要均匀的涂布光刻胶就需要用到喷雾式涂胶，与传统的旋转涂胶技术相比，喷雾式涂胶针对高台阶晶圆具有显著的优点。接触式曝光广泛的应用在半导体集成电路制造中，一般作用于较大的线宽的层别。反射存在于任何界面中，在界面处会形成反射现象。
这种反射现象容易使非曝光区域接触到曝光光线，从而影响曝光精度，最终会导致光刻图形失真。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种减少立体图形光刻失真的光刻方法，用于解决现有技术中立体图形光刻工艺中由于反射光导致光刻图形失真的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种减少立体图形光刻失真的光刻方法，所述光刻方法包括：1)提供一基底，所述基底的表面具有凹台结构；2)于所述基底表面、所述凹台结构的侧壁和底部形成光刻胶层；3)提供一光掩模，所述光掩模包括透光基底和掩膜图形层，在所述掩膜图形层上形成抗反射层；4)基于所述光掩模对所述光刻胶层进行曝光处理，所述掩膜图形层至少遮挡所述凹台结构底部的部分光刻胶层，且至少显露所述凹台结构侧壁的部分光刻胶层；5)对所述光刻胶层进行显影处理。
可选地，所述凹台结构的侧壁与所述凹台结构的底部之间的夹角为钝角，所述钝角的角度为95～150度。
可选地，所述抗反射层朝向所述凹台结构的底部，在所述曝光处理过程中，当有垂直入射的曝光光线照射到所述凹台结构侧壁的光刻胶层且被反射形成反射光时，该反射光到达所述光掩模后，被所述抗反射层吸收。
可选地，步骤3)通过化学气相沉积工艺在所述掩膜图形层上形成所述无机抗反射层。
可选地，所述抗反射层为无机抗反射层，所述无机抗反射层的材料包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、无定形碳和氮化钛中的一种。
可选地，所述抗反射层的厚度为30纳米～50纳米。
可选地，步骤4)采用接触式曝光工艺对所述光刻胶层进行曝光处理。
可选地，步骤2)采用喷雾式涂胶工艺于所述基底表面、所述凹台结构的侧壁和底部形成所述光刻胶层。
可选地，所述光刻胶层为负性光刻胶。
可选地，所述透光基板包括石英基板，所述掩膜图形层包括金属铬或金属铬的化合物。
如上所述，本发明的减少立体图形光刻失真的光刻方法，具有以下有益效果：
本发明针对表面具有凹台结构的立体图形基底，通过在所述掩膜图形层上形成抗反射层，当有垂直入射的曝光光线照射到所述凹台结构侧壁的光刻胶层且被反射形成反射光时，该反射光到达所述光掩模后，可以被所述抗反射层吸收而不会产生二次反射的光线，从而解决了立体图形在接触式曝光时光掩膜界面反射光的问题，从而使得光刻图形得到保真。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于说明本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1～图2显示为一种光刻工艺中，由于光线反射而使非曝光区域受光线照射，造成光刻胶残留的示意图。
图3～图7显示为本发明实施例的减少立体图形光刻失真的光刻方法各步骤所呈现的结构示意图。
元件标号说明
101 晶圆
102 光刻胶
103 光掩模
104 反射光
105 光刻胶残留
201 基底
202 凹台结构
203 凹台结构的侧壁
204 凹台结构的底部
205 光刻胶层
206 透光基板
207 掩膜图形层
208 抗反射层
209 光刻窗口
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，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。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。
在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示，在喷雾涂胶光刻工艺中经常遇到当晶圆101经过KOH(氢氧化钾)腐蚀、物理气相沉积(PVD)金属及其它工艺后，会在晶圆表面形成凹台结构，再进行喷雾涂胶光刻工艺。经由喷雾式涂胶机上涂布光刻胶102后，在曝光机中通过光掩模103进行曝光，曝光时因产品结构斜坡镜面的光反射，部分光线反射到光罩背面界面再形成反射光104到晶圆上。此种现象导致非曝光区域的光刻胶因接触到反射光被曝光，导致光刻图形失真，底部光刻胶因被紫外光照射到，导致有光刻胶残留105，如图2所示。
为了解决上述问题，如图3～图7所示，本实施例提供一种减少立体图形光刻失真的光刻方法，所述光刻方法包括：
如图3所示，首先进行步骤1)，提供一基底201，所述基底201的表面具有凹台结构202。
在一个实施例中，所述基底201可以为硅衬底、锗衬底、锗硅衬底、三五族化合物衬底、绝缘衬底(如二氧化硅、蓝宝石等)，或上述两种或多种衬底组成的叠层。
所述凹台结构202的侧壁203与所述凹台结构202的底部204之间的夹角α为钝角，所述钝角的角度为95～150度。例如，所述钝角的角度可以为95度、100度、120度、135度、150度等，其可以依据实际的结构需求及刻蚀工艺的种类等进行调整，且并不限于上述所列举的示例。所述凹台结构202的表面可以为显露所述基底201，也可以形成有其他的材料层，如金属层、绝缘层、半导体层等。
如图4所示，然后进行步骤2)，于所述基底201表面、所述凹台结构202的侧壁203和底部204形成光刻胶层205。
在一个实施例中，步骤2)采用喷雾式涂胶工艺于所述基底201表面、所述凹台结构202的侧壁203和底部204形成所述光刻胶层205。通过喷雾式涂胶工艺可以有效在所述凹台结构202内形成厚度均匀的光刻胶层205，且可以有效控制所述光刻胶层205的厚度。
在一个实施例中，所述光刻胶层205为负性光刻胶。
如图5所示，接着进行步骤3)，提供一光掩模，所述光掩模包括透光基底201和掩膜图形层207，在所述掩膜图形层207上形成抗反射层208。
在一个实施例中，所述透光基板206包括石英基板，其透光率大于80％，所述掩膜图形层207包括金属铬或金属铬的化合物。
在一个实施例中，步骤3)通过化学气相沉积工艺在所述掩膜图形层207上形成所述无机抗反射层。
在一个实施例中，所述抗反射层208为无机抗反射层，所述无机抗反射层的材料包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、无定形碳和氮化钛中的一种。本发明的抗反射层208采用无机抗反射层，其具有致密性和抗压性，使得在同光刻板接触中不会产生碎屑。在曝光过程中反射的光线通过光罩上的抗反射层208吸收，保证光刻的图形完好。在曝光过程中反射的光线通过光罩上的抗反射层208吸收，保证光刻的图形完好。
在一个实施例中，所述抗反射层208的厚度为30纳米～50纳米，例如，所述抗反射层208的厚度可以为40纳米。
如图6所示，接着进行步骤4)，基于所述光掩模对所述光刻胶层205进行曝光处理，所述掩膜图形层207至少遮挡所述凹台结构202底部204的部分光刻胶层205，且至少显露所述凹台结构202侧壁203的部分光刻胶层205；
在一个实施例中，所述掩膜图形层207遮挡所述凹台结构202底部204的中部区域的部分光刻胶层205，且显露所述凹台结构202侧壁203的全部光刻胶层205。
在一个实施例中，步骤4)采用接触式曝光工艺对所述光刻胶层205进行曝光处理。
在一个实施例中，所述抗反射层208朝向所述凹台结构202的底部204，在所述曝光处理过程中，当有垂直入射的曝光光线照射到所述凹台结构202侧壁203的光刻胶层205且被反射形成反射光时，该反射光到达所述光掩模后，被所述抗反射层208吸收。
如图7所示，最后进行步骤5)，对所述光刻胶层205进行显影处理。
在一个实施例中，通过湿法工艺对所述光刻胶层205进行显影处理，将经过曝光的光刻胶层205至于显影液中，以将未被曝光光线照射的光刻胶层205去除，形成光刻窗口209，本发明通过抗反射层208将反射光吸收，使得被掩膜图形层207遮挡的区域不会受到反射光线的影响，从而在显影后光刻窗口209内没有光刻胶层205残留，进而提高光刻工艺的精度，所形成的光刻图形得到保真。
如上所述，本发明的减少立体图形光刻失真的光刻方法，具有以下有益效果：
本发明针对表面具有凹台结构202的立体图形基底201，通过在所述掩膜图形层207上形成抗反射层208，当有垂直入射的曝光光线照射到所述凹台结构202侧壁203的光刻胶层205且被反射形成反射光时，该反射光到达所述光掩模后，可以被所述抗反射层208吸收而不会产生二次反射的光线，从而解决了立体图形在接触式曝光时光掩膜界面反射光的问题，从而使得光刻图形得到保真。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种减少立体图形光刻失真的光刻方法，其特征在于，所述光刻方法包括：
1)提供一基底，所述基底的表面具有凹台结构；
2)于所述基底表面、所述凹台结构的侧壁和底部形成光刻胶层；
3)提供一光掩模，所述光掩模包括透光基底和掩膜图形层，在所述掩膜图形层上形成抗反射层；
4)基于所述光掩模对所述光刻胶层进行曝光处理，所述掩膜图形层至少遮挡所述凹台结构底部的部分光刻胶层，且至少显露所述凹台结构侧壁的部分光刻胶层；
5)对所述光刻胶层进行显影处理。
2.根据权利要求1所述的减少立体图形光刻失真的光刻方法，其特征在于：所述凹台结构的侧壁与所述凹台结构的底部之间的夹角为钝角，所述钝角的角度为95～150度。
3.根据权利要求1所述的减少立体图形光刻失真的光刻方法，其特征在于：所述抗反射层朝向所述凹台结构的底部，在所述曝光处理过程中，当有垂直入射的曝光光线照射到所述凹台结构侧壁的光刻胶层且被反射形成反射光时，该反射光到达所述光掩模后，被所述抗反射层吸收。
4.根据权利要求1所述的减少立体图形光刻失真的光刻方法，其特征在于：步骤3)通过化学气相沉积工艺在所述掩膜图形层上形成所述无机抗反射层。
5.根据权利要求1所述的减少立体图形光刻失真的光刻方法，其特征在于：所述抗反射层为无机抗反射层，所述无机抗反射层的材料包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、无定形碳和氮化钛中的一种。
6.根据权利要求1所述的减少立体图形光刻失真的光刻方法，其特征在于：所述抗反射层的厚度为30纳米～50纳米。
7.根据权利要求1所述的减少立体图形光刻失真的光刻方法，其特征在于：步骤4)采用接触式曝光工艺对所述光刻胶层进行曝光处理。
8.根据权利要求1所述的减少立体图形光刻失真的光刻方法，其特征在于：步骤2)采用喷雾式涂胶工艺于所述基底表面、所述凹台结构的侧壁和底部形成所述光刻胶层。
9.根据权利要求1所述的减少立体图形光刻失真的光刻方法，其特征在于：所述光刻胶层为负性光刻胶。
10.根据权利要求1所述的减少立体图形光刻失真的光刻方法，其特征在于：所述透光基板包括石英基板，所述掩膜图形层包括金属铬或金属铬的化合物。
CN202111613795.XA 2021-12-27 2021-12-27 减少立体图形光刻失真的光刻方法 Pending CN116360207A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111613795.XA CN116360207A (zh) 2021-12-27 2021-12-27 减少立体图形光刻失真的光刻方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111613795.XA CN116360207A (zh) 2021-12-27 2021-12-27 减少立体图形光刻失真的光刻方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116360207A true CN116360207A (zh) 2023-06-30

Family

ID=86937554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111613795.XA Pending CN116360207A (zh) 2021-12-27 2021-12-27 减少立体图形光刻失真的光刻方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116360207A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6593041B2 (en) Damascene extreme ultraviolet lithography (EUVL) photomask and method of making
US6632593B2 (en) Pattern-forming method using photomask, and pattern-forming apparatus
US6617265B2 (en) Photomask and method for manufacturing the same
US6673524B2 (en) Attenuating extreme ultraviolet (EUV) phase-shifting mask fabrication method
TWI753273B (zh) 極紫外光微影光罩及其製造方法
US11143949B2 (en) Photomask blank, method of manufacturing photomask, and photomask
US6881524B2 (en) Photolithography method including a double exposure/double bake
KR100675782B1 (ko) 비 흡수 레티클 및 이를 제조하는 방법
CN110658676B (zh) 极紫外光微影光罩及其制造方法
JP4478568B2 (ja) 改良されたレチクルの製造のためにアモルファスカーボン層を使用する方法
JP2002202585A5 (zh)
US6589717B1 (en) Photon assisted deposition of hard mask formation for use in manufacture of both devices and masks
US9952503B2 (en) Method for repairing a mask
CN116360207A (zh) 减少立体图形光刻失真的光刻方法
KR102467277B1 (ko) 극자외선 포토리소그래피를 위한 마스크
KR100552559B1 (ko) 레티클과, 반도체 노광장치 및 방법과, 반도체 디바이스제조방법
JPH10274839A (ja) 修正用マスク及びハーフトーン位相シフトマスクの修正方法
US20150104733A1 (en) Method for Repairing a Mask
CN111435218B (zh) 光刻掩膜版缺陷的修复方法及光刻掩膜版
CN114200796B (zh) 对准标记及其形成方法
JP2013243354A (ja) 半導体回路の露光方法及び露光装置
TWI768718B (zh) 製造半導體元件的方法
KR20090095388A (ko) 반사형 포토마스크의 제조방법
KR20070000534A (ko) 노광용 마스크 제조방법
KR930008847B1 (ko) 위상반전영역을 갖는 마스크 및 그의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination