專利名稱：提高光刻膠抗刻蝕能力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高光刻膠抗刻蝕能力的 方法。
背景技術(shù)：
光刻技術(shù)伴隨集成電路制造工藝的不斷進(jìn)步，線寬的不斷縮小，半導(dǎo)體器件的面 積正變得越來越小，半導(dǎo)體的布局已經(jīng)從普通的單一功能分離器件，演變成整合高密度多 功能的集成電路；由最初的IC (集成電路)隨后到LSI (大規(guī)模集成電路)，VLSI (超大規(guī) 模集成電路)，直至今天的ULSI (特大規(guī)模集成電路)，器件的面積進(jìn)一步縮小，功能更為全 面強(qiáng)大?？紤]到工藝研發(fā)的復(fù)雜性，長期性和高昂的成本等等不利因素的制約，如何在現(xiàn)有 技術(shù)水平的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高器件的集成密度，縮小芯片的面積，在同一枚硅片上盡可能 多的得到有效的芯片數(shù)，從而提高整體利益，將越來越受到芯片設(shè)計(jì)者，制造商的重視。其 中光刻工藝就擔(dān)負(fù)著關(guān)鍵的作用，對于光刻技術(shù)而言分辨率和對準(zhǔn)精度即是其中的重中之 重。分辨率半導(dǎo)體生產(chǎn)中使用的光刻技術(shù)主要基于光學(xué)的衍射原理。光學(xué)的衍射是 光通過不透明體邊緣、穿過狹縫或從劃有平行直線的表面反射時產(chǎn)生偏折和出現(xiàn)一些彼此 平行的亮帶和暗帶。當(dāng)光線通過掩膜版時，由于受到掩膜版圖形的影響，使光線發(fā)生偏折， 根據(jù)掩膜版圖形的尺寸大小從而產(chǎn)生數(shù)量不同的衍射級數(shù)，基本的計(jì)算工式P*Sin α = η* λ (公式 1)P是圖形的透明區(qū)域和不透明部分的寬度的總和；α是衍射角度；λ是光刻機(jī)使 用的波長；η即是衍射級數(shù)。根據(jù)數(shù)值孔徑，分辨率的概念和計(jì)算公式NA = N*Sin α (公式 2)R = ΚΙ* λ /NA (公式 3)NA(Numerical Aperture)是光刻機(jī)鏡頭能力的重要表征，數(shù)值越高其帶來的分辨 率R越高，Kl是系數(shù)因子，與工藝的能力，設(shè)備的波長，數(shù)值孔徑等的基本參數(shù)相關(guān)，N是光 學(xué)鏡頭和硅片之間介質(zhì)的折射率，折射率越大所得的數(shù)值孔徑也越高。通常干法光刻技術(shù) 的介質(zhì)是空氣，因此數(shù)值孔徑的大小僅與最大捕獲衍射角相關(guān)。當(dāng)數(shù)值孔徑為某個定值時 通過公式2可以得到最大捕獲衍射角，由此帶入公式1得到可以被鏡頭收集的衍射級數(shù)。收 集的衍射級數(shù)越多，圖形的逼真程度越高，由此得到的空間圖像對比度也會大大提高。隨后 空間圖像被光敏材料吸收，通過顯影成像。隨著浸沒式曝光的技術(shù)的引入，數(shù)值孔徑已經(jīng)突 破了傳統(tǒng)的概念，這大大提升了分辨率的表現(xiàn)。除了上述硬件設(shè)備方面的提升外，降低光刻膠的厚度也是能夠直接提高工藝表現(xiàn) 的方法。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)，目前半導(dǎo)體技術(shù)的設(shè)計(jì)圖形尺寸和光刻膠厚度之間的比例關(guān)系 大致為1 3，但是隨著圖形復(fù)雜度的提升和材料、工藝的變化，這一厚度是不足以滿足生 產(chǎn)的需求的，由此會產(chǎn)生許多工藝問題，這也是業(yè)界不得不重視的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種提高光刻膠抗刻蝕能力的方法，可有效提高光刻膠抗刻蝕能力。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種提高光刻膠抗刻蝕能力的方法，包括下列步 驟提供一半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上涂布底部抗反射涂層；在所述底部抗反射涂層上涂布光刻膠；對所述光刻膠進(jìn)行曝光、顯影，露出部分底部抗反射涂層；對所述露出的底部抗反射涂層進(jìn)行刻蝕，直至露出所述半導(dǎo)體襯底；利用低溫淀積二氧化硅技術(shù)，在上述結(jié)構(gòu)外表面淀積二氧化硅薄膜；對所述二氧化硅薄膜進(jìn)行干法回刻刻蝕操作，形成二氧化硅保護(hù)側(cè)墻。進(jìn)一步的，所述低溫淀積二氧化硅技術(shù)的淀積溫度為100 200度。進(jìn)一步的，所述低溫淀積二氧化硅技術(shù)的淀積溫度為150度。進(jìn)一步的，所述低溫淀積二氧化硅技術(shù)所淀積的二氧化硅薄膜厚度為1納米 1000納米。進(jìn)一步的，所述低溫淀積二氧化硅技術(shù)所淀積的二氧化硅薄膜厚度為50納米。本發(fā)明提出的提高光刻膠抗刻蝕能力的方法，其特點(diǎn)是利用低溫淀積二氧化硅 (LTO)技術(shù)，在完成底部抗反射涂層干法刻蝕后，在光刻膠和底部抗反射涂層外表面淀積薄 膜二氧化硅，隨后進(jìn)行干法回刻操作，進(jìn)而在光刻圖形側(cè)壁底部形成氧化硅保護(hù)邊墻，進(jìn)而 提高材料整體抗刻蝕能力。


圖1所示為涂布底部抗反射涂層和光刻膠后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為曝光、顯影、刻蝕底部抗反射涂層后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示為低溫淀積二氧化硅后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4所示為進(jìn)行干法回刻刻蝕操作，形成二氧化硅保護(hù)側(cè)墻的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。請參考圖1 圖4，本發(fā)明提出一種提高光刻膠抗刻蝕能力的方法，包括下列步 驟提供一半導(dǎo)體襯底100;在所述半導(dǎo)體襯底100上涂布底部抗反射涂層200 ；在所述底部抗反射涂層200上涂布光刻膠300 ；對所述光刻膠300進(jìn)行曝光、顯影，露出部分底部抗反射涂層200 ；對所述露出的底部抗反射涂層200進(jìn)行刻蝕，直至露出所述半導(dǎo)體襯底100 ；利用低溫淀積二氧化硅技術(shù)，在上述結(jié)構(gòu)外表面淀積二氧化硅薄膜400 ；對所述二氧化硅薄膜400進(jìn)行干法回刻刻蝕操作，形成二氧化硅保護(hù)側(cè)墻500。
進(jìn)一步的，所述低溫淀積二氧化硅技術(shù)的淀積溫度為100 200度，所述低溫淀積 二氧化硅技術(shù)所淀積的二氧化硅薄膜厚度為1納米 1000納米。根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例，所述低溫淀積二氧化硅技術(shù)的淀積溫度為150度，所述 低溫淀積二氧化硅技術(shù)所淀積的二氧化硅薄膜厚度為50納米。綜上所述，本發(fā)明提出一種提高光刻膠抗刻蝕能力的方法，其特點(diǎn)是利用低溫淀 積二氧化硅(LTO)技術(shù)，在完成底部抗反射涂層干法刻蝕后，在光刻膠和底部抗反射涂層 外表面淀積薄膜二氧化硅，隨后進(jìn)行干法回刻操作，進(jìn)而在光刻圖形側(cè)壁底部形成氧化硅 保護(hù)邊墻，進(jìn)而提高材料整體抗刻蝕能力。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技 術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因 此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種提高光刻膠抗刻蝕能力的方法，其特征在于，包括下列步驟提供一半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上涂布底部抗反射涂層；在所述底部抗反射涂層上涂布光刻膠；對所述光刻膠進(jìn)行曝光、顯影，露出部分底部抗反射涂層；對所述露出的底部抗反射涂層進(jìn)行刻蝕，直至露出所述半導(dǎo)體襯底；利用低溫淀積二氧化硅技術(shù)，在上述結(jié)構(gòu)外表面淀積二氧化硅薄膜；對所述二氧化硅薄膜進(jìn)行干法回刻刻蝕操作，形成二氧化硅保護(hù)側(cè)墻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高光刻膠抗刻蝕能力的方法，其特征在于，所述低溫淀積 二氧化硅技術(shù)的淀積溫度為100 200度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高光刻膠抗刻蝕能力的方法，其特征在于，所述低溫淀積 二氧化硅技術(shù)的淀積溫度為150度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高光刻膠抗刻蝕能力的方法，其特征在于，所述低溫淀積 二氧化硅技術(shù)所淀積的二氧化硅薄膜厚度為1納米 1000納米。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高光刻膠抗刻蝕能力的方法，其特征在于，所述低溫淀積 二氧化硅技術(shù)所淀積的二氧化硅薄膜厚度為50納米。
全文摘要
本發(fā)明提出一種提高光刻膠抗刻蝕能力的方法，其特點(diǎn)是利用低溫淀積二氧化硅(LTO)技術(shù)，在完成底部抗反射涂層干法刻蝕后，在光刻膠和底部抗反射涂層外表面淀積薄膜二氧化硅，隨后進(jìn)行干法回刻操作，進(jìn)而在光刻圖形側(cè)壁底部形成二氧化硅保護(hù)側(cè)墻，進(jìn)而提高材料整體抗刻蝕能力。
文檔編號G03F7/00GK101944483SQ20101025052
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者朱駿 申請人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司