專(zhuān)利名稱(chēng)：光刻膠圖案的修正方法及刻蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光刻膠圖案的修正方法及刻蝕方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中，利用光刻膠曝光、顯影后形成的圖案對(duì)襯底進(jìn)行刻 蝕是在襯底形成圖案的慣用手段，例如在襯底形成柵極圖案的過(guò)程。尤其在制造SRAM存儲(chǔ) 器芯片時(shí)，為了形成具有良好線(xiàn)端形狀的柵極圖案，眾所周知，柵極的線(xiàn)端形狀會(huì)直接影響 器件的性能，現(xiàn)有技術(shù)中通常在襯底形成柵線(xiàn)后，重復(fù)采用刻蝕工藝對(duì)形成的柵線(xiàn)進(jìn)行線(xiàn) 端切割，以最終形成具有較好線(xiàn)端形狀的柵極圖案。具體的，采用刻蝕工藝對(duì)柵線(xiàn)進(jìn)行線(xiàn)端切割的過(guò)程如圖1 3所示，首先，如圖1 所示襯底的俯視圖，在襯底上刻蝕形成兩條柵線(xiàn)11、12，然后分別在各自的柵線(xiàn)上或同時(shí)在 兩條柵線(xiàn)上覆蓋光刻膠層(圖中未示出)，在該光刻膠層上方設(shè)置掩模板13、14，其中，掩模 板13、14的位置是根據(jù)器件設(shè)計(jì)需求預(yù)先設(shè)定的。如圖2所示的襯底的側(cè)視圖，對(duì)光刻膠 層進(jìn)行曝光、顯影后，柵線(xiàn)11、12上即可形成光刻膠圖案層，其中，該光刻膠圖案層中的光 刻膠15、16之間的凹槽上方為原掩模板14所處的位置。如圖3所示的襯底的俯視圖，根據(jù) 上述光刻膠圖案層中的光刻膠圖案對(duì)柵線(xiàn)進(jìn)行刻蝕，從而形成最終的柵極圖案。然而，在形成光刻膠圖案層時(shí)，如果其中光刻膠圖案的實(shí)際尺寸或條寬粗糙度不 符合預(yù)先設(shè)計(jì)的目標(biāo)尺寸或規(guī)格，則需要修正光刻膠圖案。申請(qǐng)日為2007年11月6日，申 請(qǐng)?zhí)枮?00710047859.8的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了“一種修正光刻膠圖形的方法”，該方法是 對(duì)光刻膠圖案層進(jìn)一步采用蝕刻機(jī)進(jìn)行同相刻蝕的方法對(duì)光刻膠圖案進(jìn)行修正，然而刻蝕 后殘留的聚合物會(huì)影響半導(dǎo)體質(zhì)量，所以該方法還需通過(guò)多步工藝分解去除聚合物。另一 修正方法是重新形成圖案，即采用氧等離子體灰化和/或化學(xué)溶劑溶解的方法將已經(jīng)形成 的光刻膠圖案層清洗去除，然后重新執(zhí)行圖1 3所示的過(guò)程再次形成光刻膠圖案層，直至 形成的光刻膠圖案層中光刻膠圖案的實(shí)際尺寸符合預(yù)先設(shè)計(jì)的目標(biāo)尺寸規(guī)格。以上兩種方 法步驟繁瑣，效率極低，大大增加了芯片的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種光刻膠圖案的修正方法及刻蝕方法，能夠提高對(duì)光刻膠圖 案的修正效率。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案如下一種光刻膠圖案的修正方法，包括在中間膜層上形成光刻膠圖案層；根據(jù)所述光刻膠圖案層中光刻膠圖案的實(shí)際尺寸和欲獲得的目標(biāo)尺寸，獲得對(duì)所 述光刻膠圖案的修正值；根據(jù)所述修正值設(shè)定離子注入的參數(shù)；
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對(duì)所述光刻膠圖案層中的光刻膠側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使所述光刻膠的側(cè)壁內(nèi) 縮，以將所述光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸。優(yōu)選的，所述根據(jù)所述修正值設(shè)定離子注入的參數(shù)包括根據(jù)所述修正值、光刻膠的材料和光刻膠圖案層的厚度，選擇重離子，設(shè)定離子注 入方向相對(duì)于所述光刻膠側(cè)壁的傾斜角度、離子注入的劑量和能量。優(yōu)選的，所述重離子為下列離子中的一種或任意組合氬、硅、鍺、磷、砷、銦、銻。優(yōu)選的，所述傾斜角度范圍為0至25度。優(yōu)選的，所述離子注入的劑量范圍為5E14至5E15。優(yōu)選的，所述離子注入的能量范圍為IOKev至lOOKev。優(yōu)選的，所述對(duì)所述光刻膠圖案層中的光刻膠側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使所述光 刻膠的側(cè)壁內(nèi)縮，以將所述光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸，包括對(duì)所述光刻膠圖案層中至少兩個(gè)光刻膠側(cè)壁分別進(jìn)行傾斜離子注入，使各光刻膠 的側(cè)壁內(nèi)縮，以將所述光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸。一種刻蝕方法，包括在中間膜層上形成光刻膠圖案層；根據(jù)所述光刻膠圖案層中光刻膠圖案的實(shí)際尺寸和欲獲得的目標(biāo)尺寸，獲得對(duì)所 述光刻膠圖案的修正值；根據(jù)所述修正值設(shè)定離子注入的參數(shù)；對(duì)所述光刻膠圖案層中的光刻膠側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使所述光刻膠的側(cè)壁內(nèi) 縮，以將所述光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸；根據(jù)修正后的光刻膠圖案刻蝕所述中間膜層。優(yōu)選的，所述根據(jù)所述修正值設(shè)定離子注入的參數(shù)包括根據(jù)所述修正值、光刻膠的材料和光刻膠圖案層的厚度，選擇重離子，設(shè)定離子注 入方向相對(duì)于所述光刻膠側(cè)壁的傾斜角度、離子注入的劑量和能量。優(yōu)選的，所述重離子為下列離子中的一種或任意組合氬、硅、鍺、磷、砷、銦、銻。優(yōu)選的，所述傾斜角度范圍為0至25度。優(yōu)選的，所述離子注入的劑量范圍為5E14至5E15。優(yōu)選的，所述離子注入的能量范圍為IOKev至lOOKev。優(yōu)選的，所述對(duì)所述光刻膠圖案層中的光刻膠側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使所述光 刻膠的側(cè)壁內(nèi)縮，以將所述光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸，包括對(duì)所述光刻膠圖案層中至少兩個(gè)光刻膠側(cè)壁分別進(jìn)行傾斜離子注入，使各光刻膠 側(cè)壁非對(duì)稱(chēng)內(nèi)縮，以將所述光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸。優(yōu)選的，所述中間膜層為具有柵線(xiàn)的襯底；所述在中間膜層上形成光刻膠圖案層包括在所述襯底的柵線(xiàn)上形成用于刻蝕所述柵線(xiàn)的光刻膠圖案層；所述根據(jù)所述光刻膠圖案的目標(biāo)尺寸對(duì)所述中間膜層進(jìn)行刻蝕包括根據(jù)所述光刻膠圖案的目標(biāo)尺寸對(duì)所述襯底上的柵線(xiàn)進(jìn)行刻蝕，獲得柵極圖案。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)采用傾斜離子注入的方法對(duì)光刻膠圖案層中的光刻膠側(cè)壁進(jìn) 行轟擊，使光刻膠側(cè)壁處的結(jié)構(gòu)變得致密，從而使光刻膠側(cè)壁向光刻膠內(nèi)側(cè)縮進(jìn)，修正了光 刻膠圖案，最終滿(mǎn)足了預(yù)設(shè)的目標(biāo)尺寸。該修正無(wú)需對(duì)原光刻膠圖案層進(jìn)行清洗、返工，而 是直接對(duì)原光刻膠圖案層中的光刻膠圖案進(jìn)行修正，也不會(huì)產(chǎn)生殘留的聚合物，操作簡(jiǎn)單 易行，大大提高了修正效率，降低了生產(chǎn)成本。


通過(guò)附圖所示，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中 相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示 出本發(fā)明的主旨。圖1-圖3是現(xiàn)有技術(shù)中采用刻蝕工藝對(duì)柵線(xiàn)進(jìn)行線(xiàn)端切割的示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例一對(duì)光刻膠圖案的修正方法流程圖；圖5-8是實(shí)施例一中半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例二對(duì)光刻膠圖案的修正方法流程圖；圖10-13是本實(shí)施例二中半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14是本發(fā)明實(shí)施例三的刻蝕方法流程圖；圖15、16是實(shí)施例三中半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖17是本發(fā)明實(shí)施例四的刻蝕方法流程圖；圖18、19是實(shí)施例四中半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以 采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限 制。其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，表 示裝置結(jié)構(gòu)的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng) 限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。目前，無(wú)論是在襯底上形成最初的柵極圖案，還是在如SRAM存儲(chǔ)器芯片的制造過(guò) 程中對(duì)柵線(xiàn)進(jìn)行線(xiàn)端切割，只要是采用光刻膠刻蝕工藝就可能存在光刻膠圖案不符合預(yù)先 設(shè)定尺寸或規(guī)格的情況，現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)論采用蝕刻機(jī)對(duì)光刻膠圖案修正，然而去除刻蝕后 殘留聚合物的方法，還是采用重新形成光刻圖案層的方法，都會(huì)大大降低了生產(chǎn)效率，增加 了生產(chǎn)成本?；诖?，本發(fā)明提供了一種光刻膠圖案的修正方法及刻蝕方法，通過(guò)采用傾斜離 子注入的方法對(duì)光刻膠圖案層中的光刻膠側(cè)壁進(jìn)行轟擊，使光刻膠側(cè)壁處的結(jié)構(gòu)變得致 密，從而使光刻膠側(cè)壁向光刻膠內(nèi)側(cè)縮進(jìn)，修正了光刻膠圖案，最終滿(mǎn)足了預(yù)設(shè)的規(guī)格或尺 寸。該方法不僅可應(yīng)用于在襯底上形成最初的柵極圖案，還可應(yīng)用于在如SRAM存儲(chǔ)器芯片 的制造過(guò)程中對(duì)柵線(xiàn)進(jìn)行的線(xiàn)端切割，也還可以應(yīng)用于其它任意工藝步驟中對(duì)光刻膠圖案的修正。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行描述。參照?qǐng)D4，為本發(fā)明實(shí)施例一對(duì)光刻膠圖案修正的方法流程圖。圖5-8為本實(shí)施例 一中半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。該修正方法可以包括步驟S11，在中間膜層上形成光刻膠圖案層21，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。在本實(shí)施例中，該中間膜層可以是單晶硅或多晶硅單質(zhì)半導(dǎo)體襯底或化合物半導(dǎo) 體襯底，也可以是在形成一定圖案的半導(dǎo)體器件上的覆蓋層，如具有柵線(xiàn)的芯片等，此處不 做限制。形成該光刻膠圖案層21的過(guò)程可以包括在中間膜層上涂布光刻膠，然后采用掩 模板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光、顯影，從而將掩模板上的圖案轉(zhuǎn)移至光刻膠上，其詳細(xì)過(guò)程與現(xiàn)有 技術(shù)中類(lèi)似，此處不再贅述。步驟S12，根據(jù)光刻膠圖案層21中光刻膠圖案的實(shí)際尺寸和欲獲得的目標(biāo)尺寸， 獲得對(duì)光刻膠圖案的修正值。本實(shí)施例中，如圖6所示，光刻膠圖案層21中光刻膠圖案的實(shí)際尺寸為&，欲獲得 的目標(biāo)尺寸為X2,則對(duì)光刻膠圖案的修正值即可以是4 = - ，其中，實(shí)際尺寸可以通過(guò) 測(cè)量獲得，目標(biāo)尺寸為設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)定的尺寸。步驟S13，根據(jù)所述修正值設(shè)定離子注入的參數(shù)。本步驟中可以根據(jù)修正值、光刻膠的材料和光刻膠圖案層的厚度，選擇重離子，設(shè) 定離子注入方向相對(duì)于注入的光刻膠側(cè)壁的傾斜角度、離子注入的劑量和能量。其中，重離 子是指相對(duì)于光刻膠有機(jī)分子而言離子質(zhì)量較重，可以在對(duì)轟擊光刻膠時(shí)能使光刻膠結(jié)構(gòu) 變得致密的離子，可以是氬、硅、鍺、磷、砷、銦、銻中的一種或任意的組合。離子注入的傾斜 角度是指離子注入的方向與光刻膠圖案層中光刻膠的側(cè)壁方向之間的夾角。上述修正值與各光刻膠材料、光刻膠圖案層厚度、重離子、離子注入傾斜角度、劑 量、能量之間的關(guān)系可以預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得，可以選擇一個(gè)參數(shù)作為變量其它參數(shù)固定，從 而獲得修正值與該變量之間的關(guān)系，通常情況下光刻膠的材料可以是正性I線(xiàn)光刻膠或負(fù) 性I線(xiàn)光刻膠等，該參量相對(duì)固定，如選擇固定的光刻膠材料、光刻膠圖案層厚度，采用Ar 離子注入，傾斜角度設(shè)定為25度，能量設(shè)定為50Kev，然后改變注入劑量，以獲得修正值與 注入劑量之間的關(guān)系，以此類(lèi)推即可獲得修正值與各參量之間的函數(shù)關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)方法為 現(xiàn)有技術(shù)公知的方法，此處不再贅述。通常設(shè)定的傾斜角度范圍為0至25度，離子注入的 劑量范圍為5E14至5E15，離子注入的能量范圍為IOKev至lOOKev。例如，如果光刻膠圖案 層的厚度為600nm，光刻膠材料為Siinetsu提供的SXM17M，設(shè)定傾斜角度為6°，離子注入 劑量為5E14、能量為50keV，對(duì)光刻膠單側(cè)側(cè)壁進(jìn)行離子注入，則可使光刻膠側(cè)壁向光刻膠 內(nèi)側(cè)縮進(jìn)13nm。步驟S14，對(duì)光刻膠圖案層21中的光刻膠側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使光刻膠的側(cè) 壁內(nèi)縮，以將光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸。在本步驟中，根據(jù)光刻膠圖案層21的光刻膠材料、光刻膠圖案層21厚度和修正值 AX1 = X1-X2設(shè)定離子注入的傾斜角度θ工、注入劑量和能量后，如圖7所示，對(duì)光刻膠圖案 層21中的光刻膠側(cè)壁212進(jìn)行傾斜離子注入，使側(cè)壁212的位置向光刻膠內(nèi)側(cè)縮進(jìn)AX1, 達(dá)到圖7中側(cè)壁222所在的位置，從而將光刻膠圖案的實(shí)際尺寸&修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸&。上述方法為對(duì)光刻膠圖案層21中不符合預(yù)定目標(biāo)尺寸的光刻膠單側(cè)側(cè)壁進(jìn)行離 子注入的情況，如果光刻膠圖案層21中光刻膠的兩個(gè)側(cè)壁211、212均不符合規(guī)格，則可以 對(duì)兩個(gè)側(cè)壁同時(shí)或先后分別進(jìn)行離子注入，如圖8所示，使兩個(gè)側(cè)壁211、212的修正值的和 為Δ &，達(dá)到側(cè)壁221、222所在的位置，具體的可以包括在設(shè)定離子注入?yún)?shù)后，對(duì)側(cè)壁211進(jìn)行傾斜離子注入，將側(cè)壁211縮進(jìn)達(dá) 到側(cè)壁221的位置；對(duì)側(cè)壁212進(jìn)行傾斜離子注入，將側(cè)壁212縮進(jìn)達(dá)到側(cè)壁222的位置。其中， ΔΧ2+ΔΧ3= ΔX10當(dāng)然，兩側(cè)壁211、212的傾斜離子注入的順序可以根據(jù)需要調(diào)整。可見(jiàn)， 對(duì)于光刻膠兩側(cè)壁修正值不同的情況，本發(fā)明實(shí)施例方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光刻膠兩側(cè)壁的非對(duì) 稱(chēng)修正，從而達(dá)到各自的規(guī)格要求。其中，側(cè)壁221、222并非與側(cè)壁211、212同時(shí)存在的側(cè) 壁，而是修正后的側(cè)壁211、212，為表述方便進(jìn)行了以上編號(hào)，以下實(shí)施例類(lèi)似。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)采用傾斜離子注入的方法對(duì)光刻膠圖案層中的光刻膠側(cè)壁進(jìn) 行轟擊，使光刻膠側(cè)壁處的結(jié)構(gòu)變得致密，從而使光刻膠側(cè)壁向光刻膠內(nèi)側(cè)縮進(jìn)，修正了光 刻膠圖案，最終滿(mǎn)足了預(yù)設(shè)的目標(biāo)尺寸。該修正無(wú)需對(duì)原光刻膠圖案層進(jìn)行清洗、返工，而 是直接對(duì)原光刻膠圖案層中的光刻膠圖案進(jìn)行修正，也不會(huì)產(chǎn)生殘留的聚合物，操作簡(jiǎn)單 易行，大大提高了修正效率，降低了生產(chǎn)成本。參照?qǐng)D9，為本發(fā)明實(shí)施例二對(duì)光刻膠圖案的修正方法流程圖。在本實(shí)施例中，中 間膜層為具有柵線(xiàn)的襯底，該方法可以具體應(yīng)用于柵線(xiàn)線(xiàn)端切割時(shí)，例如SRAM存儲(chǔ)器芯片 的制造過(guò)程中對(duì)柵線(xiàn)進(jìn)行的線(xiàn)端切割的過(guò)程中，對(duì)光刻膠圖案的修正。圖10-13為本實(shí)施 例二中半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。該修正方法可以包括步驟S21，如圖10所示，在襯底的柵線(xiàn)31上形成光刻膠圖案層32。本步驟中，該光刻膠圖案層32的形成過(guò)程與現(xiàn)有技術(shù)中類(lèi)似，此處不再贅述。光 刻膠圖案層32中光刻膠3 和光刻膠32b形成的光刻膠圖案即圖中所示凹槽，該凹槽對(duì)應(yīng) 了預(yù)先設(shè)定的欲形成隔離區(qū)的位置，以便后續(xù)對(duì)該區(qū)域的柵線(xiàn)進(jìn)行刻蝕去除，但是在制造 過(guò)程中，光刻膠3 和光刻膠32b形成的凹槽的實(shí)際尺寸并非預(yù)先設(shè)定的凹槽的目標(biāo)尺寸， 所以需要對(duì)該光刻膠圖案進(jìn)行修正。步驟S22，根據(jù)光刻膠圖案層32中光刻膠3 和光刻膠32b的實(shí)際尺寸和欲獲得 的目標(biāo)尺寸，獲得對(duì)光刻膠圖案的修正值。本實(shí)施例中，光刻膠圖案層32中光刻膠圖案的實(shí)際尺寸可以是如圖11所示的顯 影后兩光刻膠32a、32b之間的間距X3，欲獲得的光刻膠圖案的目標(biāo)尺寸為兩光刻膠之間的 間距為X4,則對(duì)光刻膠圖案的修正值即可以是Δ)(4 = X4-X30其中，對(duì)光刻膠32a的側(cè)壁321的修正值為Δ X5,對(duì)光刻膠32b的側(cè)壁322的修正 值為△&，其中，AX4 = Δ X5+Δ X60步驟S23，根據(jù)所述修正值設(shè)定離子注入的參數(shù)。根據(jù)修正值八)(5和修正值八)(6對(duì)兩側(cè)壁321、322對(duì)應(yīng)設(shè)置各自的離子注入的參 數(shù)，該步驟與前述步驟S13的設(shè)定參數(shù)過(guò)程類(lèi)似，此處不再贅述。步驟S24，對(duì)側(cè)壁321進(jìn)行傾斜氬離子注入，將側(cè)壁321縮進(jìn)至側(cè)壁331的位置。
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如圖12所示，本步驟即通過(guò)傾斜氬離子注入使側(cè)壁321向光刻膠內(nèi)側(cè)縮進(jìn)ΔX5, 離子注入的傾斜角度為θ2。步驟S25，對(duì)側(cè)壁322進(jìn)行傾斜氬離子注入，將側(cè)壁322縮進(jìn)至側(cè)壁332的位置。如圖13所示，本步驟即通過(guò)傾斜離子注入使側(cè)壁322向光刻膠內(nèi)側(cè)縮進(jìn)ΔX6，離 子注入的傾斜角度為θ 3。上述步驟S24、S25可以同時(shí)進(jìn)行，為了減少在離子注入時(shí)的相互干擾，優(yōu)選兩側(cè) 先后進(jìn)行離子注入?？梢?jiàn)，對(duì)于光刻膠兩側(cè)壁修正值不同的情況，本發(fā)明實(shí)施例方法可以實(shí) 現(xiàn)對(duì)光刻膠兩側(cè)壁的非對(duì)稱(chēng)修正，從而達(dá)到目標(biāo)尺寸。當(dāng)然，兩側(cè)壁的傾斜離子注入的順序 可以根據(jù)需要調(diào)整。對(duì)于光刻膠圖案層中光刻膠單側(cè)側(cè)壁不符合預(yù)設(shè)規(guī)格或尺寸的情況只 對(duì)單側(cè)進(jìn)行離子注入即可。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)采用傾斜離子注入的方法對(duì)光刻膠圖案層中的光刻膠側(cè)壁進(jìn) 行轟擊，使光刻膠側(cè)壁處的結(jié)構(gòu)變得致密，從而使光刻膠側(cè)壁向光刻膠內(nèi)側(cè)縮進(jìn)，修正了光 刻膠圖案，最終滿(mǎn)足了預(yù)設(shè)的目標(biāo)尺寸。該修正無(wú)需對(duì)原光刻膠圖案層進(jìn)行清洗、返工，而 是直接對(duì)原光刻膠圖案層中的光刻膠圖案進(jìn)行修正，也不會(huì)產(chǎn)生殘留的聚合物，操作簡(jiǎn)單 易行，大大提高了修正效率，降低了生產(chǎn)成本?；谏鲜鰧?duì)光刻膠圖案的修正方法，本發(fā)明還提供了一種刻蝕方法，下面通過(guò)具 體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D14，為本發(fā)明實(shí)施例三的刻蝕方法流程圖。如圖15、16所示為實(shí)施例三中 半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。該刻蝕方法可以包括步驟S31，在中間膜層41上形成光刻膠圖案層。在本實(shí)施例中，該中間膜層41可以是單晶硅或多晶硅單質(zhì)半導(dǎo)體襯底或化合物 半導(dǎo)體襯底，也可以是在形成一定圖案的半導(dǎo)體器件上的覆蓋層，如具有柵線(xiàn)的芯片等，此 處不做限制。步驟S32，根據(jù)光刻膠圖案層中光刻膠圖案的實(shí)際尺寸和欲獲得的光刻膠圖案的 目標(biāo)尺寸，獲得對(duì)光刻膠圖案的修正值。該修正可能是對(duì)光刻膠圖案層中光刻膠單側(cè)側(cè)壁的修正，也可能是對(duì)光刻膠兩側(cè) 側(cè)壁或兩光刻膠的側(cè)壁的修正。步驟S33，根據(jù)所述修正值設(shè)定離子注入的參數(shù)。該過(guò)程與前述實(shí)施例類(lèi)似，此處不再贅述。通常選擇的重離子可以是氬、硅、鍺、 磷、砷、銦、銻中的一種或任意的組合，設(shè)定的傾斜角度范圍為0至25度，離子注入的劑量范 圍為5Ε14至5Ε15，離子注入的能量范圍為IOKev至lOOKev。步驟S34，對(duì)光刻膠圖案層中光刻膠42的側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使光刻膠42的 側(cè)壁內(nèi)縮至光刻膠43的側(cè)壁位置，以將光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為欲獲得的目標(biāo)尺寸， 如圖15所示。其中，光刻膠43是修正后的光刻膠42，為表述方便進(jìn)行了以上編號(hào)。步驟S35，根據(jù)修正后的光刻膠圖案對(duì)中間膜層41進(jìn)行刻蝕。如圖16所示，根據(jù)對(duì)修正后獲得的光刻膠圖案對(duì)襯底41進(jìn)行刻蝕，形成半導(dǎo)體器 件。
本實(shí)施例中，步驟S31 S34的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程請(qǐng)參照前述實(shí)施例的描述。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)采用傾斜離子注入的方法對(duì)光刻膠圖案層中光刻膠的側(cè)壁進(jìn) 行轟擊，修正了光刻膠圖案，然后根據(jù)修正后的圖案對(duì)襯底進(jìn)行刻蝕，最終獲得了滿(mǎn)足預(yù)設(shè) 規(guī)格或尺寸的半導(dǎo)體器件。該方法操作簡(jiǎn)單易行，大大提高了生成效率降低了生產(chǎn)成本。參照?qǐng)D17，為本發(fā)明實(shí)施例四的刻蝕方法流程圖。如圖18、19為實(shí)施例四中半導(dǎo) 體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，中間膜層為具有柵線(xiàn)的襯底，該方法可以具體應(yīng)用于襯底上柵線(xiàn) 的線(xiàn)端切割，例如SRAM存儲(chǔ)器芯片的制造過(guò)程中對(duì)柵線(xiàn)的線(xiàn)端切割。該方法可以包括步驟S41，在襯底的柵線(xiàn)51上形成光刻膠圖案層52。步驟S42，根據(jù)光刻膠圖案層52中光刻膠圖案的實(shí)際尺寸和欲獲得的目標(biāo)尺寸， 獲得對(duì)光刻膠a的側(cè)壁的修正值，以及對(duì)光刻膠b的側(cè)壁的修正值。步驟S43，根據(jù)兩側(cè)壁的修正值設(shè)定離子注入的參數(shù)。該過(guò)程與前述實(shí)施例類(lèi)似，此處不再贅述。通常選擇的重離子可以是氬、硅、鍺、 磷、砷、銦、銻中的一種或任意的組合，設(shè)定的傾斜角度范圍為0至25度，離子注入的劑量范 圍為5E14至5E15，離子注入的能量范圍為IOKev至lOOKev。步驟S44，對(duì)光刻膠a的側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使側(cè)壁向光刻膠內(nèi)側(cè)縮進(jìn)。步驟S45，對(duì)光刻膠b的側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使側(cè)壁向光刻膠內(nèi)側(cè)縮進(jìn)。如圖18所示為對(duì)兩側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖。修正后光刻 膠a、b形成的光刻膠圖案的尺寸即為欲獲得的目標(biāo)尺寸。對(duì)于光刻膠兩側(cè)壁修正值不同的 情況，本發(fā)明實(shí)施例方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光刻膠兩側(cè)壁的非對(duì)稱(chēng)修正。步驟S44和步驟S45的 順序可以根據(jù)需要調(diào)整。以上步驟S41 S45與前述實(shí)施例類(lèi)似，此處不再贅述。步驟S46，根據(jù)修正的光刻膠圖案對(duì)襯底上的柵線(xiàn)51進(jìn)行刻蝕，獲得柵極圖案，形 成如圖19所示的結(jié)構(gòu)。通過(guò)上述對(duì)光刻膠a、b側(cè)壁的非對(duì)稱(chēng)修正，使得柵線(xiàn)51上形成符合預(yù)設(shè)規(guī)格的光 刻膠圖案陣列，根據(jù)修正后的圖案對(duì)柵線(xiàn)進(jìn)行刻蝕，使得最終形成的柵極圖案具有較好的 線(xiàn)端形狀。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)采用傾斜離子注入的方法對(duì)光刻膠圖案層中光刻膠的側(cè)壁進(jìn) 行轟擊，修正了光刻膠圖案，然后根據(jù)修正后的圖案對(duì)襯底進(jìn)行刻蝕，最終獲得了滿(mǎn)足預(yù)設(shè) 規(guī)格或尺寸的半導(dǎo)體器件。該方法操作簡(jiǎn)單易行，大大提高了生成效率降低了生產(chǎn)成本。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng) 域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi) 容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此， 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單 修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光刻膠圖案的修正方法，其特征在于，包括在中間膜層上形成光刻膠圖案層；根據(jù)所述光刻膠圖案層中光刻膠圖案的實(shí)際尺寸和欲獲得的目標(biāo)尺寸，獲得對(duì)所述光 刻膠圖案的修正值；根據(jù)所述修正值設(shè)定離子注入的參數(shù)；對(duì)所述光刻膠圖案層中的光刻膠側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使所述光刻膠的側(cè)壁內(nèi)縮， 以將所述光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述修正值設(shè)定離子注入的參 數(shù)包括根據(jù)所述修正值、光刻膠的材料和光刻膠圖案層的厚度，選擇重離子，設(shè)定離子注入方 向相對(duì)于所述光刻膠側(cè)壁的傾斜角度、離子注入的劑量和能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述重離子為下列離子中的一種或任意 組合氬、硅、鍺、磷、砷、銦、銻。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述傾斜角度范圍為0至25度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述離子注入的劑量范圍為5E14至 5E15。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述離子注入的能量范圍為IOKev至 lOOKev。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述光刻膠圖案層 中的光刻膠側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使所述光刻膠的側(cè)壁內(nèi)縮，以將所述光刻膠圖案的實(shí) 際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸，包括對(duì)所述光刻膠圖案層中至少兩個(gè)光刻膠側(cè)壁分別進(jìn)行傾斜離子注入，使各光刻膠的側(cè) 壁內(nèi)縮，以將所述光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸。
8.一種刻蝕方法，其特征在于，包括在中間膜層上形成光刻膠圖案層；根據(jù)所述光刻膠圖案層中光刻膠圖案的實(shí)際尺寸和欲獲得的目標(biāo)尺寸，獲得對(duì)所述光 刻膠圖案的修正值；根據(jù)所述修正值設(shè)定離子注入的參數(shù)；對(duì)所述光刻膠圖案層中的光刻膠側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使所述光刻膠的側(cè)壁內(nèi)縮， 以將所述光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸；根據(jù)修正后的光刻膠圖案刻蝕所述中間膜層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述修正值設(shè)定離子注入的參 數(shù)包括根據(jù)所述修正值、光刻膠的材料和光刻膠圖案層的厚度，選擇重離子，設(shè)定離子注入方 向相對(duì)于所述光刻膠側(cè)壁的傾斜角度、離子注入的劑量和能量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述重離子為下列離子中的一種或任意 組合氬、硅、鍺、磷、砷、銦、銻。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述傾斜角度范圍為0至25度。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述離子注入的劑量范圍為5E14至 5E15。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述離子注入的能量范圍為IOKev至 lOOKev。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述光刻膠圖案 層中的光刻膠側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使所述光刻膠的側(cè)壁內(nèi)縮，以將所述光刻膠圖案的 實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸，包括對(duì)所述光刻膠圖案層中至少兩個(gè)光刻膠側(cè)壁分別進(jìn)行傾斜離子注入，使各光刻膠側(cè)壁 非對(duì)稱(chēng)內(nèi)縮，以將所述光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸。
15.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述中間膜層為具有柵線(xiàn)的襯底；所述在中間膜層上形成光刻膠圖案層包括在所述襯底的柵線(xiàn)上形成用于刻蝕所述柵線(xiàn)的光刻膠圖案層；所述根據(jù)所述光刻膠圖案的目標(biāo)尺寸對(duì)所述中間膜層進(jìn)行刻蝕包括根據(jù)所述光刻膠圖案的目標(biāo)尺寸對(duì)所述襯底上的柵線(xiàn)進(jìn)行刻蝕，獲得柵極圖案。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種光刻膠圖案的修正方法和刻蝕方法。其中光刻膠圖案的修正方法，包括在中間膜層上形成光刻膠圖案層；根據(jù)所述光刻膠圖案層中光刻膠圖案的實(shí)際尺寸和欲獲得的目標(biāo)尺寸，獲得對(duì)所述光刻膠圖案的修正值；根據(jù)所述修正值設(shè)定離子注入的參數(shù)；對(duì)所述光刻膠圖案層中的光刻膠側(cè)壁進(jìn)行傾斜離子注入，使所述光刻膠的側(cè)壁內(nèi)縮，以將所述光刻膠圖案的實(shí)際尺寸修正為所述欲獲得的目標(biāo)尺寸。本發(fā)明實(shí)施例提供的方法操作簡(jiǎn)單易行，大大提高了效率，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102096310SQ20091020146
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者寧先捷 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司