《浸没式光刻工艺方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浸没式光刻工艺方法.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 104037064 A (43)申请公布日 2014.09.10 CN 104037064 A (21)申请号 201410276008.0 (22)申请日 2014.06.19 H01L 21/02(2006.01) (71)申请人 上海华力微电子有限公司 地址 201203 上海市浦东新区张江开发区高 斯路 568 号 (72)发明人 倪棋梁 陈宏璘 龙吟 (74)专利代理机构 上海思微知识产权代理事务 所 ( 普通合伙 ) 31237 代理人 王宏婧 (54) 发明名称 浸没式光刻工艺方法 (57) 摘要 本发明提供一种浸没式光刻工艺方法， 包括 ： 提供半导体。
2、衬底 ； 在半导体衬底的上表面和侧面 涂布底部抗反射层 ； 利用干法刻蚀工艺， 去除位 于所述侧面的底部抗反射层 ； 在保留于半导体衬 底上表面上的底部抗反射层上依次形成光刻胶层 和顶部涂层。本发明消除了半导体衬底边缘处的 底部抗反射层的堆叠， 改善了半导体衬底的边缘 的底部抗反射层的形貌， 避免了对后续步骤产生 影响， 提高了半导体器件的良率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104037064 A CN 104037064 A。
3、 1/1 页 2 1. 一种浸没式光刻工艺方法， 其特征在于， 包括 ： 提供半导体衬底 ； 在半导体衬底的上表面和侧面涂布底部抗反射层 ； 利用干法刻蚀工艺， 去除位于所述侧面的底部抗反射层 ； 在保留于半导体衬底上表面上的底部抗反射层上依次形成光刻胶层和顶部涂层。 2. 如权利要求 1 所述的浸没式光刻工艺方法， 其特征在于， 所述干法刻蚀工艺利用氧 气和氮气作为刻蚀气体。 3. 如权利要求 2 所述的浸没式光刻工艺方法， 其特征在于， 通过调节所述干法刻蚀工 艺的气体比例、 工艺时间， 以调节保留于半导体衬底的上表面的底部抗反射层的边缘的形 貌和尺寸。 4. 如权利要求 1 所述的浸没式。
4、光刻工艺方法， 其特征在于， 所述光刻胶层和顶部涂层 制作方法包括 ： 光刻胶层涂布工艺， 用于在所述保留于半导体衬底上表面的底部抗反射层上涂布光刻 胶层 ； 进行光刻胶层清洗工艺， 去除位于半导体衬底边缘的多余光刻胶层、 以及去除位于半 导体衬底表面的部分光刻胶层， 露出部分底部抗反射层。 形成顶部涂层， 所述顶部涂层覆盖所述光刻胶层和部分所述露出的部分底部抗反射层 的表面 ； 对所述顶部涂层、 光刻胶层进行曝光和显影工艺。 权 利 要 求 书 CN 104037064 A 2 1/3 页 3 浸没式光刻工艺方法 技术领域 0001 本发明涉及半导体技术领域， 尤其涉及一种浸没式光刻工艺方法。
5、。 背景技术 0002 浸没式光刻技术提供了 45nm 及以下先进制程大规模生产的解决方案。浸没式光 刻工艺中半导体衬底的边缘会接触到浸没式光刻工艺的水介质。 水介质与半导体衬底的边 缘接触因而会造成缺陷随着水介质输送至半导体衬底的表面。对于浸没式光刻工艺而言， 如何控制半导体衬底 10 边缘处的良率， 成为本领域技术人员需要解决的技术问题之一。 0003 为了控制半导体衬底边缘处的缺陷， 将浸没式光刻工艺的光刻胶结构进行了设 计， 请按考图 1 所示的浸没式光刻工艺的光刻胶结构示意图。半导体衬底 10 上依次形成有 底部抗反射层 11、 光刻胶层 12 和顶部涂层 13。其中底部抗反射涂层 。
6、11 能够通过减小半导 体衬底 10 的反射率， 对于实现电路图形控制的至关重要。顶部涂层 12 则可以灵活性地控 制接触角 , 从而可以减少浸没式光刻工艺相关的缺陷， 顶部涂层 12 包裹整个光刻胶层 12 并且部分位于底部抗反射层 11 上。 0004 因此， 为了制作上述光刻胶结构， 需要在半导体衬底的上表面和侧面涂布底部抗 反射层。请结合图 2 所示的涂布有底部抗反射层的半导体衬底结构示意图。底部抗反射层 11 覆盖半导体衬底 10 的上表面以及侧面。 0005 在底部抗反射层11涂布完成后， 需要对半导体衬底10进行清洗， 将位于半导体衬 底的侧面区域的底部抗反射层 11 去除。所述。
7、清洗通常利用特定的清洗药液进行。上述清 洗药液会对底部抗反射层产生冲击。最终在半导体衬底 10 的边缘形成堆叠突起的形貌， 请 结合图 3 所示的药液清洗后的半导体衬底的结构示意图。由于药液清洗半导体衬底 10 的 边缘的时候对底部抗反射层 11 具有冲击作用， 最终造成半导体衬底 10 的边缘堆叠。光学 和电子显微镜的照片下可以发现有明显的底部抗反射层 11 的大量堆叠。这会影响后续工 艺步骤的进行， 容易引起后续工艺步骤缺陷， 最终影响半导体器件的良率。 0006 因此， 需要对浸没式光刻工艺方法进行改进， 改善半导体衬底的边缘的底部抗反 射层的形貌， 消除半导体衬底边缘处的堆叠， 避免对。
8、后续步骤产生影响， 提高半导体器件的 良率。 发明内容 0007 本发明解决的问题提供一种改进的浸没式光刻工艺方法， 消除了半导体衬底边缘 处的底部抗反射层的堆叠， 改善了半导体衬底的边缘的底部抗反射层的形貌， 避免了对后 续步骤产生影响， 提高了半导体器件的良率。 0008 为解决上述问题， 本发明提供一种浸没式光刻工艺方法， 包括 ： 0009 提供半导体衬底 ； 0010 在半导体衬底的上表面和侧面涂布底部抗反射层 ； 0011 利用干法刻蚀工艺， 去除位于所述侧面的底部抗反射层 ； 说 明 书 CN 104037064 A 3 2/3 页 4 0012 在保留于半导体衬底上表面上的底部。
9、抗反射层上依次形成光刻胶层和顶部涂层。 0013 可选地， 所述干法刻蚀工艺利用氧气和氮气作为刻蚀气体。 0014 可选地， 通过调节所述干法刻蚀工艺的气体比例、 工艺时间， 以调节保留于半导体 衬底的上表面的底部抗反射层的边缘的形貌和尺寸。 0015 可选地， 所述光刻胶层和顶部涂层制作方法包括 ： 0016 光刻胶层涂布工艺， 用于在所述保留于半导体衬底上表面的底部抗反射层上涂布 光刻胶层 ； 0017 进行光刻胶层清洗工艺， 去除位于半导体衬底边缘的多余光刻胶层、 以及去除位 于半导体衬底表面的部分光刻胶层， 露出部分底部抗反射层。 0018 形成顶部涂层， 所述顶部涂层覆盖所述光刻胶层。
10、和部分所述露出的部分底部抗反 射层的表面 ； 0019 对所述顶部涂层、 光刻胶层进行曝光和显影工艺。 0020 与现有技术相比， 本发明具有以下优点 ： 0021 本发明利用干法刻蚀工艺去除半导体衬底边缘的底部抗反射层， 相对于现有技术 利用药液去除半导体衬底边缘的底部抗反射层而言， 本发明不会冲击位于半导体衬底上表 面的底部抗反射层的边缘， 因而不会引起半导体衬底边缘的底部抗反射层堆积的问题， 消 除了半导体衬底边缘处的底部抗反射层的堆叠， 改善了半导体衬底的边缘的底部抗反射层 的形貌， 避免了对后续步骤产生影响， 提高了半导体器件的良率。 附图说明 0022 图 1 是浸没式光刻工艺的光。
11、刻胶结构示意图。 0023 图 2 是涂布有抗反射层的半导体衬底结构示意图。 0024 图 3 是药液清洗后的半导体衬底的结构示意图。 0025 图 4 是本发明一个实施例所述的浸没式光刻工艺方法的流程示意图。 0026 图 5- 图 7 是本发明一个实施例所述的浸没式光刻工艺方法的剖面结构示意图。 具体实施方式 0027 现有技术的缺陷是由于浸没式光刻工艺过程中， 药液清洗底部抗反射层的过程会 引起半导体衬底边缘的底部抗反射层的堆叠， 会影响底部抗反射层的形貌以及后续后续工 艺步骤的进行， 容易引起后续工艺步骤缺陷， 最终影响半导体器件的良率。 0028 为解决上述问题， 本发明提供一种浸没。
12、式光刻工艺方法， 请参考图 4 所示的本发 明一个实施例所述的浸没式光刻工艺方法的流程示意图， 包括 ： 0029 步骤 S1， 提供半导体衬底 ； 0030 步骤 S2， 在半导体衬底的上表面和侧面涂布底部抗反射层 ； 0031 步骤 S3， 利用干法刻蚀工艺， 去除位于所述侧面的底部抗反射层 ； 0032 步骤 S4， 在保留于半导体衬底上表面上的底部抗反射层上依次形成光刻胶层和顶 部涂层。 0033 下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。 为了更好的说明本 发明的技术方案， 请参考图5-图7所示的本发明一个实施例所述的浸没式光刻工艺方法的 说 明 书 CN 1040370。
13、64 A 4 3/3 页 5 剖面结构示意图。 0034 首先请参考图 5， 提供半导体衬底 100， 在半导体衬底 100 的上表面和侧面涂布底 部抗反射层 110。所述半导体衬底 100 的材质为硅。所述底部抗反射层 110 的制作方法与 现有技术相同， 在此不做详细的描述。在其他的实施例中， 所述半导体衬底 100 与所述底部 抗反射层 110 之间还可以设置有硬掩层。 0035 接着请参考图 6， 利用干法刻蚀工艺， 去除位于所述侧面的底部抗反射层 110。所 述干法刻蚀功能可以在边缘刻蚀设备上进行。利用用氧气和氮气作为刻蚀气体， 将位于侧 面的底部抗反射层 110 去除。由于没有利用。
14、药液， 因此不会对底部抗反射层的边缘的有冲 击作用， 也不会影响底部抗反射层的边缘形貌和后续的工艺步骤。 0036 当然， 还可以通过调节所述干法刻蚀工艺的气体比例、 工艺时间， 以调节保留于半 导体衬底 100 的上表面的底部抗反射层 110 的边缘的形貌和尺寸。 0037 然后， 请参考图 7， 在保留于半导体衬底上表面上的底部抗反射层 110 上依次形成 光刻胶层 120 和顶部涂层 130。作为一个实施例， 所述光刻胶层 120 和顶部涂层 130 制作方 法包括 ： 0038 光刻胶层涂布工艺， 用于在所述保留于半导体衬底上表面的底部抗反射层 110 上 涂布光刻胶层 130 ； 0。
15、039 进行光刻胶层清洗工艺， 去除位于半导体衬底 100 的边缘的多余光刻胶层、 以及 去除位于半导体衬底 100 表面的部分光刻胶层， 露出部分底部抗反射层 110。 0040 形成顶部涂层130， 所述顶部涂层130覆盖所述光刻胶层120和部分所述露出的部 分底部抗反射层 130 的表面 ； 0041 对所述顶部涂层 120、 光刻胶层 130 进行曝光和显影工艺。 0042 综上， 本发明利用干法刻蚀工艺去除半导体衬底边缘的底部抗反射层， 相对于现 有技术利用药液去除半导体衬底边缘的底部抗反射层而言， 本发明不会冲击位于半导体衬 底上表面的底部抗反射层的边缘， 因而不会引起半导体衬底边。
16、缘的底部抗反射层堆积的问 题， 消除了半导体衬底边缘处的底部抗反射层的堆叠， 改善了半导体衬底的边缘的底部抗 反射层的形貌， 避免了对后续步骤产生影响， 提高了半导体器件的良率。 0043 因此， 上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点， 其目的在于让熟悉此 项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施， 并不能以此限制本发明的保护范围。凡 根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 104037064 A 5 1/4 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104037064 A 6 2/4 页 7 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104037064 A 7 3/4 页 8 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 104037064 A 8 4/4 页 9 图 7 说 明 书 附 图 CN 104037064 A 9 。