專利名稱：光刻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是在光掩模工藝中的光刻方法。
背景技術(shù)：
光刻技術(shù)是集成電路制造中的關(guān)鍵工藝步驟，光刻工藝?yán)昧斯鈱W(xué)-化學(xué)反應(yīng)的 原理以及化學(xué)、物理刻蝕方法，通過掩模板有選擇地遮擋照射到晶圓表面光致抗蝕劑上的 光線，從而將所設(shè)計(jì)的電路圖形轉(zhuǎn)移到晶圓表面或者介質(zhì)層表面。 半導(dǎo)體器件和集成電路集成度的增加，對(duì)分辨力提出了越來越高的要求。分辨力 的大小可以用分辨距離來表示，分辨距離越小，分辨力就越高。為了追求更高的分辨力， 方法之一就是提高透鏡的數(shù)值孔徑NA。然而，在非浸沒式光刻工藝過程中，由于數(shù)值孔 徑NA小于l，隨著數(shù)值孔徑NA的不斷變大，分辨力固然可以得到提高，但同時(shí)也會(huì)使焦深 DOF(D印th of Focus)變得非常小。 焦深的變小將對(duì)光致抗蝕劑的厚度、晶片的平坦度、掩模的平坦度等提出更高的 要求如果要在保持現(xiàn)有工藝制程的基礎(chǔ)上，增加光刻系統(tǒng)的性能，在焦深變小的情況下， 必然需要提高所述工藝參數(shù)的精確度，這樣就增加了控制涂光致抗蝕劑的厚度或者制作掩 模板等成本；而如果要在保持所述工藝參數(shù)現(xiàn)有水平的基礎(chǔ)上，提高光刻效果，在焦深變小 的情況下，往往需要通過改變光學(xué)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，這大大增加了計(jì)算和操作的復(fù)雜度。申請(qǐng)?zhí)?為200480014933的中國(guó)專利申請(qǐng)文件，提供了一種光刻系統(tǒng)和方法，通過提供具有用以對(duì) 來自光掩模的波前進(jìn)行編碼的光瞳面函數(shù)的成像透鏡，以擴(kuò)展焦深，不但計(jì)算復(fù)雜，并且需 要額外的照明系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決隨著焦深的減小所帶來的上述問題，本發(fā)明提供了一種光刻方法，包括提
供表面具有曝光未完全的光致抗蝕劑的晶片；根據(jù)所述曝光未完全的光致抗蝕劑厚度，對(duì)
所述光致抗蝕劑施加電場(chǎng)，使其完全反應(yīng)。 可選的，所述晶片至少經(jīng)過一道曝光工藝。 可選的，所述根據(jù)曝光未完全的光致抗蝕劑厚度，對(duì)光致抗蝕劑施加電場(chǎng)使曝光 完全，包括獲取所述曝光未完全的光致抗蝕劑的厚度；根據(jù)所述曝光未完全的光致抗蝕 劑的厚度以及所述待施加電場(chǎng)，獲得所需施加時(shí)間；根據(jù)所獲得的電場(chǎng)施加時(shí)間，對(duì)所述光 致抗蝕劑施加所述電場(chǎng)，使所述光致抗蝕劑完全反應(yīng)。 可選的，所述電場(chǎng)在垂直于所述光致抗蝕劑表面方向具有勻強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)。 可選的，所述電場(chǎng)施加時(shí)間根據(jù)所述未曝光的光致抗蝕劑厚度以及所述勻強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)
進(jìn)行計(jì)算。 本發(fā)明還提供了一種光刻方法，包括對(duì)待處理的晶片進(jìn)行預(yù)曝光，使靠近所述晶 片一側(cè)的部分光致抗蝕劑未曝光；根據(jù)所述未曝光的光致抗蝕劑厚度，對(duì)所述光致抗蝕劑 施加電場(chǎng)，使其完全反應(yīng)。
可選的，所述根據(jù)未曝光的光致抗蝕劑厚度，對(duì)光致抗蝕劑施加電場(chǎng)使其完全反 應(yīng)，包括獲取所述未曝光的光致抗蝕劑的厚度；根據(jù)所述未曝光的光致抗蝕劑的厚度以 及所述待施加電場(chǎng)，獲得所需電場(chǎng)施加時(shí)間；根據(jù)所獲得的電場(chǎng)施加時(shí)間，對(duì)所述未曝光的 光致抗蝕劑施加所述電場(chǎng)，使其完全反應(yīng)。 可選的，所述電場(chǎng)在垂直于所述光致抗蝕劑表面方向具有勻強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)。 可選的，所述電場(chǎng)的施加時(shí)間根據(jù)所述未曝光的光致抗蝕劑厚度以及所述勻強(qiáng)場(chǎng)
強(qiáng)進(jìn)行計(jì)算。 可選的，所述對(duì)待處理的晶片進(jìn)行預(yù)曝光，包括確定作為預(yù)曝光焦平面的預(yù)定位 置；使光束在所述預(yù)定位置聚焦，對(duì)待處理晶片進(jìn)行預(yù)曝光，使靠近所述待處理晶片一側(cè)的 部分光致抗蝕劑未曝光。 可選的，所述預(yù)定位置為預(yù)曝光過程中的理論焦平面。 可選的，所述預(yù)定位置位于所述光致抗蝕劑的內(nèi)部，或位于所述光致抗蝕劑的外 部，或位于所述光致抗蝕劑與待處理晶片表面不相接觸的界面上。
可選的，所述確定作為預(yù)曝光焦平面的預(yù)定位置包括計(jì)算出設(shè)定焦平面的位置；
根據(jù)所述設(shè)定焦平面和光致抗蝕劑界面，確定所述預(yù)定位置。 可選的，所述設(shè)定焦平面為使光致抗蝕劑完全曝光時(shí)的理論焦平面。 可選的，所述預(yù)定位置相對(duì)于所述設(shè)定焦平面，更為遠(yuǎn)離待處理晶片。 可選的，所述光致抗蝕劑為化學(xué)增幅型光刻膠。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用電場(chǎng)對(duì)光刻深度進(jìn)行控制，從而使所有的光致抗蝕 劑完全反應(yīng)，修復(fù)了曝光不足以及避免了曝光失敗。


圖1至圖3是在焦深較大的情況下，實(shí)際聚焦平面較理論焦平面出現(xiàn)偏移的示意 圖； 圖4至圖6是在焦深較小的情況下，實(shí)際聚焦平面較理論焦平面出現(xiàn)偏移的示意 圖； 圖7是本發(fā)明光刻方法實(shí)施方式的流程示意圖； 圖8是圖7中，步驟S10具體實(shí)施方式
的流程示意圖； 圖9是本發(fā)明另一種光刻方法實(shí)施方式的流程示意圖； 圖10是圖9中，步驟S30具體實(shí)施方式
的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
焦深，是指在保持象清晰的前提下，象平面沿鏡軸可移動(dòng)的距離，或者可以認(rèn)為 是，觀察屏或照相底版，沿鏡軸所允許的移動(dòng)距離。簡(jiǎn)單得來說，當(dāng)焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)某一物體時(shí)，不 僅可以看清楚位于該點(diǎn)平面上的各點(diǎn)，而且對(duì)于在此平面上下一定厚度內(nèi)的各點(diǎn)，也能夠 看得清楚，這個(gè)能看得清楚部分的厚度就是焦深。焦深越大，被檢物體可以被看到的部分就 越多，而焦深越小，則只能看到被檢物體的一小部分。在光刻步驟中，焦深部分的光強(qiáng)強(qiáng)度 足夠使光致抗蝕劑發(fā)生曝光反應(yīng)，從而可以通過后續(xù)的顯影漂洗等步驟，實(shí)現(xiàn)圖形的轉(zhuǎn)移。
分辨距離Res (Resolution)可用下式表示Res = 相應(yīng)地，焦深D0F可表示
為Z)0^^^'^，其中，A為曝光波長(zhǎng)，NA為數(shù)值孔徑，、、k2是與工藝相關(guān)的因子。 一般情
況下，對(duì)于同一座機(jī)臺(tái)，、和kj呆持不變。也就是說，在機(jī)臺(tái)和光束波長(zhǎng)一定的情況下，分 辨距離和數(shù)值孔徑成反比，而焦深D0F與數(shù)值孔徑的平方成反比?？梢?，在非浸沒式光刻工 藝過程中，隨著數(shù)值孔徑的增加，分辨距離隨之減小。由于分辨距離越小，分辨力越高，因此 分辨力也就隨之提高。但是，與此同時(shí)，也帶來了焦深D0F以平方的速度加速減小的問題。
當(dāng)焦深變得越來越小的時(shí)候，光致抗蝕劑的厚度、晶片的平坦度和掩模的平坦度 等工藝參數(shù)的精確度顯得尤為關(guān)鍵。 以光致抗蝕劑的厚度為例。盡管焦平面，即焦點(diǎn)所在平面，是可以通過計(jì)算得到其 準(zhǔn)確位置的，但是由于實(shí)際操作中存在各種誤差因素，實(shí)際聚焦平面相對(duì)于所計(jì)算出來的 理論焦平面可能會(huì)有一定的偏移。 當(dāng)焦深DOF相對(duì)于光致抗蝕劑的厚度H'比較大時(shí)，參考圖1以及圖2和圖3。圖 l所示為在聚焦準(zhǔn)確情況下的示意圖。在聚焦準(zhǔn)確的情況下，光線在理論焦平面101的位置 聚焦，實(shí)際聚焦平面102與理論焦平面101重合。但是在聚焦不準(zhǔn)或者失準(zhǔn)的情況下，所述 聚焦不準(zhǔn)或者失準(zhǔn)，也就是說實(shí)際聚焦的平面和所述理論焦平面101出現(xiàn)了偏移具體來 說，包括實(shí)際聚焦平面202較理論焦平面101的位置向上偏移，參考圖2 ;以及實(shí)際聚焦平 面302較理論焦平面101的位置向下偏移，參考圖3。當(dāng)焦深D0F相對(duì)于光致抗蝕劑的厚 度H'較大時(shí)，盡管實(shí)際聚焦的平面和所述理論焦平面出現(xiàn)了偏移，但是光致抗蝕劑仍然能 完全曝光，實(shí)際聚焦平面位置的偏移并不會(huì)對(duì)光刻效果產(chǎn)生影響，也就是說，實(shí)際聚焦平面 所能進(jìn)行偏移的允許誤差范圍比較大。 然而，當(dāng)焦深D0F與光致抗蝕劑的厚度H'相差很小時(shí)，參考圖4、圖5和圖6，實(shí)際 聚焦平面位置的偏移就無法忽視。相對(duì)于圖4所示的聚焦準(zhǔn)確情況，參考圖5，當(dāng)實(shí)際聚焦 平面502較理論焦平面401略微上偏時(shí)，會(huì)造成晶片表面部分光致抗蝕劑沒有曝光，從而使 曝光不完全，另外，參考圖6，當(dāng)實(shí)際聚焦平面602較理論焦平面401略微下偏時(shí)，由于遠(yuǎn)離 晶片部分存在部分光致抗蝕劑沒有曝光，無法在后續(xù)步驟中被洗去，進(jìn)而將導(dǎo)致整個(gè)圖形 化步驟的失敗。 參考圖7，本發(fā)明提供一種光刻方法，包括步驟S101，提供表面具有曝光未完全 的光致抗蝕劑的晶片；步驟S102，根據(jù)所述曝光未完全的光致抗蝕劑厚度，對(duì)所述光致抗 蝕劑施加電場(chǎng)，使其完全反應(yīng)。 其中，步驟S101提供了表面具有曝光未完全的光致抗蝕劑的晶片，也就是說，所 述晶片至少經(jīng)過一道曝光工藝，并且所述晶片表面殘留曝光未完全的光致抗蝕劑。具體來 說，所述晶片可為由于機(jī)臺(tái)或透鏡的工藝參數(shù)或工藝過程參數(shù)或者操作流程存在問題造成 曝光不足，而導(dǎo)致曝光步驟失敗的晶片。也就是說，本發(fā)明實(shí)施方式可對(duì)曝光不足的晶片進(jìn) 行修補(bǔ)，減少了由于曝光不足而無法對(duì)所述晶圓再進(jìn)行后續(xù)操作所造成的損失。
參考圖8，具體來說，步驟S102可包括 步驟S201，獲取所述曝光未完全的光致抗蝕劑的厚度。例如，可對(duì)所述曝光未完全 的光致抗蝕劑的厚度進(jìn)行測(cè)量，具體地，可通過薄膜厚度測(cè)量機(jī)臺(tái)進(jìn)行測(cè)量，具體測(cè)量方式可采用現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。 步驟S202，根據(jù)所述曝光未完全的光致抗蝕劑的厚度以及所述待施加電場(chǎng)，獲得 所需電場(chǎng)施加時(shí)間。 對(duì)于具有與0. 25ym及其以下尺寸對(duì)應(yīng)的高分辨力時(shí)，采用的光致抗蝕劑大多是 化學(xué)增幅型光刻膠(CAR, Chemical Amplified Resist)。其中，化學(xué)增幅型光刻膠具有包 括光酸產(chǎn)生劑(PAG， Photo Acid Generator)的感光劑以及包括化學(xué)基團(tuán)保護(hù)(t-B0C)的 聚乙烯的樹脂。所述樹脂在具有保護(hù)基團(tuán)時(shí)，并不溶于水；而當(dāng)光刻膠曝光后，在曝光區(qū)的 所述光酸產(chǎn)生劑會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種酸，該酸在曝光后中烘時(shí)，作為化學(xué)催化劑將 樹脂上的保護(hù)基團(tuán)移走，從而使曝光區(qū)域的光刻膠由原來不溶于水轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨热苡谝运疄?主要成分的顯影液。 也就是說，由于光化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的酸，只有在經(jīng)過曝光的光致抗蝕劑中，具有H+
離子。通過施加電場(chǎng)，使H+離子在電場(chǎng)力的作用下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而分布至未經(jīng)曝光的光致
抗蝕劑部分。所述H+離子在運(yùn)動(dòng)到未經(jīng)曝光的光致抗蝕劑部分之后，原先未經(jīng)曝光的光致
抗蝕劑也就具有了酸性，進(jìn)而在曝光后中烘時(shí)，也就具有了將樹脂上的保護(hù)基團(tuán)移走的化
學(xué)催化劑，從而使這部分光致抗蝕劑相當(dāng)于經(jīng)過了曝光以及發(fā)生了光化學(xué)反應(yīng)。 為了便于控制和實(shí)施，本發(fā)明實(shí)施方式所施加的為垂直于光致抗蝕劑表面方向的
勻強(qiáng)電場(chǎng)。具體地，可采用平行電板產(chǎn)生勻強(qiáng)靜電場(chǎng)，產(chǎn)生電場(chǎng)的方法可采用現(xiàn)有技術(shù)，在
此不再贅述。所述電場(chǎng)也可以為在垂直于光致抗蝕劑表面方向上具有勻強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)的任何電場(chǎng)。 根據(jù)力學(xué)原理，當(dāng)在垂直于光致抗蝕劑表面方向施加場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，對(duì) 于一個(gè)具有質(zhì)量為MH、電荷量為q的H+離子，其所受到的力F可表示為
F = Eq (1)，或者還可以表示為 F = MHa (2) 其中，a為該離子在所述電場(chǎng)中所具有的加速度。
由于(1)式與(2)式，可得到所述加速度a可表示為a = ~ ( 3 ) 對(duì)于經(jīng)過曝光的光致抗蝕劑中的H+離子，可認(rèn)為其在所施加的電場(chǎng)的作用下，進(jìn) 行近似的勻加速運(yùn)動(dòng)。所述H+離子在垂直于所述光致抗蝕劑表面方向的電場(chǎng)力的作用下， 從經(jīng)過曝光反應(yīng)的光致抗蝕劑中運(yùn)動(dòng)到未經(jīng)曝光反應(yīng)的光致抗蝕劑中。將所述未經(jīng)曝光的 光致抗蝕劑部分的厚度表示為AH，其中AH可表示為△ H = y a t2 ( 4 )
將(3)式代入(4)式，可得到: AH=^Tt2 (5) 并且AH可通過步驟S201獲得，在電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E確定的情況下，所需要施加電場(chǎng)場(chǎng) 強(qiáng)的時(shí)間t可表示為
<formula>formula see original document page 8</formula> ( 6 ) 步驟S203，根據(jù)步驟S202所獲得的電場(chǎng)施加時(shí)間，對(duì)所述光致抗蝕劑施加所述電 場(chǎng)，使光致抗蝕劑完全反應(yīng)。 參考圖9，本發(fā)明還提供一種光刻方法，包括步驟S301，對(duì)待處理的晶片進(jìn)行預(yù) 曝光，使靠近所述晶片一側(cè)的部分光致抗蝕劑未曝光；步驟S302，根據(jù)所述未曝光的光致 抗蝕劑厚度，對(duì)所述光致抗蝕劑施加電場(chǎng)，使其完全反應(yīng)。
參考圖10，具體來說，步驟S301可包括
步驟S401，確定作為預(yù)曝光焦平面的預(yù)定位置。 所述預(yù)定位置，可通過計(jì)算預(yù)曝光過程中所采用的理論焦平面獲得，并且，可通過 對(duì)所述預(yù)定位置進(jìn)行調(diào)整，抵消預(yù)曝光時(shí)實(shí)際聚焦平面與所計(jì)算的理論焦平面之間產(chǎn)生的 偏移。 具體來說，所述預(yù)定位置可位于所述光致抗蝕劑的內(nèi)部，；還可位于所述光致抗蝕 劑與待處理晶片表面不相接觸的界面上。所述預(yù)定位置具有較廣的選擇范圍，使得實(shí)際聚 焦平面可具有較大的允許誤差。 在具體實(shí)施例中，還可包括計(jì)算出設(shè)定焦平面的位置；以及根據(jù)所述設(shè)定焦平 面和光致抗蝕劑界面，確定所述預(yù)定位置。
所述設(shè)定焦平面為使光致抗蝕劑完全曝光時(shí)的理論焦平面。具體來說，設(shè)定焦平
面的位置主要和所選用光刻工藝的曝光機(jī)臺(tái)的數(shù)值孔徑以及光致抗蝕劑厚度有關(guān)。 計(jì)算出所述設(shè)定焦平面之后，可使所述預(yù)定位置位于相對(duì)于所述設(shè)定焦平面，更
為遠(yuǎn)離待處理晶片的位置。具體來說，可使所述預(yù)定位置位于所述光致抗蝕劑內(nèi)部并且在
所述光致抗蝕劑與待處理晶片表面相接觸的界面和所述理論焦平面之間的位置，也可使所
述預(yù)定位置位于所述光致抗蝕劑的外部。 步驟S402，使光束在所述預(yù)定位置聚焦，對(duì)待處理晶片進(jìn)行預(yù)曝光，保留靠近所述 晶片一側(cè)的部分光致抗蝕劑。由于所述預(yù)定位置相對(duì)于所計(jì)算出的理論焦平面位置，更為 遠(yuǎn)離晶片，因此靠近晶片一側(cè)的部分光致抗蝕劑無法完全曝光，得以保留。
步驟S302具體來說，可包括 獲取所述未曝光完全的光致抗蝕劑的厚度；根據(jù)所述未曝光的光致抗蝕劑的厚度 以及所述待施加電場(chǎng)，獲得所需施加時(shí)間；根據(jù)所獲得的電場(chǎng)施加時(shí)間，對(duì)所述未曝光的光 致抗蝕劑施加所述電場(chǎng)，使其完全反應(yīng)。 具體來說，首先通過預(yù)曝光的過程，可使一部分光致抗蝕劑與光發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)， 產(chǎn)生H+離子，并且這部分發(fā)生反應(yīng)的光致抗蝕劑自身由原來的不溶于水轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨热苡?以水為主要成分的顯影液，而另一部分光致抗蝕劑由于未參與反應(yīng)，因而其組成并不發(fā)生 改變。 接下來，通過機(jī)臺(tái)或現(xiàn)有手段的檢測(cè)，獲得未曝光的光致抗蝕劑的厚度AH ;
然后對(duì)光致抗蝕劑施加電場(chǎng)，使通過預(yù)曝光步驟產(chǎn)生的H+離子在電場(chǎng)力的作用 下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到未曝光的光致抗蝕劑中，從而使所述光致抗蝕劑具有了酸性，進(jìn)而可使 所述光致抗蝕劑在后續(xù)工藝步驟中轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨热苡谝运疄橹饕煞值娘@影液的物質(zhì)。
其中，具體來說，當(dāng)在垂直于光致抗蝕劑表面方向具有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，通過對(duì)H+離子所受到的電場(chǎng)力，以及未曝光的光致抗蝕劑的厚度，可以大致計(jì)算出需要施加 所述電場(chǎng)的時(shí)間。例如，對(duì)于一個(gè)具有質(zhì)量為MH、電荷量為q的H+離子，認(rèn)為其在電場(chǎng)力的 作用下，近似地進(jìn)行勻加速運(yùn)動(dòng)。那么，這樣一個(gè)H+離子通過厚度為AH的未曝光的光致 抗蝕劑，需要的時(shí)間為 所計(jì)算出來的時(shí)間t可以認(rèn)為是所述電場(chǎng)施加時(shí)間的最小值，當(dāng)施加不小于t時(shí) 間的電場(chǎng)，未曝光的光致抗蝕劑可以通過與H+離子的反應(yīng)而使自身轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨热苡谝运?為主要成分的顯影液的物質(zhì)，從而可以在后續(xù)工藝中很容易溶于顯影液并且被洗掉。
為了描述方便，上述具體實(shí)施方式
所提供的為在所述光致抗蝕劑表面施加垂直于 所述光致抗蝕劑表面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，事實(shí)上，只要所述電場(chǎng)在垂直于所述光致抗蝕劑表面具 有勻強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)分量，也可以起到同樣的效果。此外，由于本發(fā)明實(shí)施方式通過預(yù)曝光產(chǎn)生了肝 離子，并通過電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)所述H+離子，從而使未曝光的光致抗蝕劑也具有了酸性，而H+離子 即使運(yùn)動(dòng)至晶圓表面也不會(huì)對(duì)晶圓表面造成傷害，因此在實(shí)際操作中，可以適當(dāng)將所述電 場(chǎng)施加時(shí)間延長(zhǎng)，以保證使剩余的光致抗蝕劑反應(yīng)完全。 本發(fā)明實(shí)施方式對(duì)于焦深很小的光刻系統(tǒng)，采用電場(chǎng)對(duì)光刻深度進(jìn)行控制，從而 使所有的光致抗蝕劑完全反應(yīng)。另外，本發(fā)明實(shí)施方式可根據(jù)實(shí)際聚焦情況對(duì)所需要施加 電場(chǎng)的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，即使在聚焦不準(zhǔn)或者失準(zhǔn)的情況下，本發(fā)明實(shí)施方式也能有效地修 復(fù)曝光不足以及避免曝光失敗。 另外，本發(fā)明實(shí)施方式可利用現(xiàn)有光刻設(shè)備完成，實(shí)施方便，具有較低的改進(jìn)成本
以及較強(qiáng)的工藝生產(chǎn)能力，并且能夠容忍相對(duì)較大的允許誤差，計(jì)算簡(jiǎn)單。 雖然本發(fā)明已通過較佳實(shí)施例說明如上，但這些較佳實(shí)施例并非用以限定本發(fā)
明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)有能力對(duì)該較佳實(shí)施例做出各
種改正和補(bǔ)充，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種光刻方法，其特征在于，包括提供表面具有曝光未完全的光致抗蝕劑的晶片；根據(jù)所述曝光未完全的光致抗蝕劑厚度，對(duì)所述光致抗蝕劑施加電場(chǎng)，使其完全反應(yīng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的光刻方法，其特征在于，所述表面具有曝光未完全的光致抗蝕 劑的晶片，在施加電場(chǎng)之前，至少經(jīng)過一道曝光工藝。
3. 如權(quán)利要求1所述的光刻方法，其特征在于，所述根據(jù)曝光未完全的光致抗蝕劑厚 度，對(duì)光致抗蝕劑施加電場(chǎng)使曝光完全，包括獲取所述曝光未完全的光致抗蝕劑的厚度；根據(jù)所述曝光未完全的光致抗蝕劑的厚度以及所述待施加電場(chǎng)，獲得所需施加時(shí)間； 根據(jù)所獲得的電場(chǎng)施加時(shí)間，對(duì)所述光致抗蝕劑施加所述電場(chǎng)，使所述光致抗蝕劑完全反應(yīng)。
4. 如權(quán)利要求3所述的光刻方法，其特征在于，所述電場(chǎng)在垂直于所述光致抗蝕劑表 面方向具有勻強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)。
5. 如權(quán)利要求4所述的光刻方法，其特征在于，所述電場(chǎng)施加時(shí)間根據(jù)所述未曝光的光致抗蝕劑厚度以及所述勻強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行計(jì)算。
6. 如權(quán)利要求1所述的光刻方法，其特征在于，所述光致抗蝕劑為化學(xué)增幅型光刻膠。
7. —種光刻方法，其特征在于，包括對(duì)待處理的品片進(jìn)行預(yù)曝光，使靠近所述晶片一側(cè)的部分光致抗蝕劑未曝光； 根據(jù)所述未曝光的光致抗蝕劑厚度，對(duì)所述光致抗蝕劑施加電場(chǎng)，使其完全反應(yīng)。
8. 如權(quán)利要求7所述的光刻方法，其特征在于，所述根據(jù)未曝光的光致抗蝕劑厚度，對(duì) 光致抗蝕劑施加電場(chǎng)使其完全反應(yīng)，包括獲取所述未曝光的光致抗蝕劑的厚度；根據(jù)所述未曝光的光致抗蝕劑的厚度以及所述待施加電場(chǎng)，獲得所需電場(chǎng)施加時(shí)間； 根據(jù)所獲得的電場(chǎng)施加時(shí)間，對(duì)所述未曝光的光致抗蝕劑施加所述電場(chǎng)，使其完全反應(yīng)。
9. 如權(quán)利要求8所述的光刻方法，其特征在于，所述電場(chǎng)在垂直于所述光致抗蝕劑表 面方向具有勻強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)。
10. 如權(quán)利要求9所述的光刻方法，其特征在于，所述電場(chǎng)的施加時(shí)間根據(jù)所述未曝光 的光致抗蝕劑厚度以及所述勻強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行計(jì)算。
11. 如權(quán)利要求7所述的光刻方法，其特征在于，所述對(duì)待處理的晶片進(jìn)行預(yù)曝光，包括確定作為預(yù)曝光焦平面的預(yù)定位置；使光束在所述預(yù)定位置聚焦，對(duì)待處理晶片進(jìn)行預(yù)曝光，使靠近所述待處理晶片一側(cè) 的部分光致抗蝕劑未曝光。
12. 如權(quán)利要求11所述的光刻方法，其特征在于，所述預(yù)定位置為預(yù)曝光過程中的理 論焦平面。
13. 如權(quán)利要求11所述的光刻方法，其特征在于，所述預(yù)定位置位于所述光致抗蝕劑 的內(nèi)部，或位于所述光致抗蝕劑的外部，或位于所述光致抗蝕劑與待處理晶片表面不相接 觸的界面上。
14. 如權(quán)利要求11所述的光刻方法，其特征在于，所述確定作為預(yù)曝光焦平面的預(yù)定 位置包括計(jì)算出設(shè)定焦平面的位置；根據(jù)所述設(shè)定焦平面和光致抗蝕劑界面，確定所述預(yù)定位置。
15. 如權(quán)利要求14所述的光刻方法，其特征在于，所述設(shè)定焦平面為使光致抗蝕劑完 全曝光時(shí)的理論焦平面。
16. 如權(quán)利要求14所述的光刻方法，其特征在于，所述預(yù)定位置相對(duì)于所述設(shè)定焦平 面，更為遠(yuǎn)離待處理晶片。
17. 如權(quán)利要求7所述的光刻方法，其特征在于，所述光致抗蝕劑為化學(xué)增幅型光刻膠。
全文摘要
一種光刻方法，包括提供表面具有曝光未完全的光致抗蝕劑的晶片；根據(jù)所述曝光未完全的光致抗蝕劑厚度，對(duì)所述光致抗蝕劑施加電場(chǎng)，使其完全反應(yīng)。本發(fā)明實(shí)施方式在焦深較小的情況下，采用電場(chǎng)對(duì)光刻深度進(jìn)行控制，從而使所有的光致抗蝕劑完全反應(yīng)，能有效地修復(fù)曝光不足以及避免曝光失敗，并且具有較低的改進(jìn)成本以及較強(qiáng)的工藝生產(chǎn)能力。
文檔編號(hào)G03F7/20GK101750903SQ20081020461
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者劉慶煒 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司