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，特別涉及一種光刻方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造工藝的發(fā)展，半導(dǎo)體芯片的面積越來(lái)越小，因此半導(dǎo)體工藝的精度也變得更加重要。在半導(dǎo)體制造工藝中，其中一個(gè)重要的工藝就是光刻，光刻是將掩膜版上的圖案轉(zhuǎn)移為晶片上的光刻圖案的工藝過(guò)程，因此光刻的質(zhì)量會(huì)直接影響到最終形成的芯片的性能。接觸孔的形成過(guò)程也涉及光刻，具體為旋涂光阻膠(PR)后，對(duì)ra進(jìn)行曝光、顯影形成接觸孔的光刻圖案，后續(xù)按照光刻圖案進(jìn)行刻蝕，最終形成對(duì)應(yīng)的接觸孔。其中，由于光刻圖案中接觸孔的孔徑與刻蝕形成的接觸孔的實(shí)際孔徑滿足一定的關(guān)系，因此，在進(jìn)行接觸孔的刻蝕之前，通常需要對(duì)光刻圖案中接觸孔的孔徑進(jìn)行測(cè)量，如果光刻圖案中接觸孔的孔徑滿足要求，則表示刻蝕形成的接觸孔的實(shí)際孔徑也能夠滿足要求，則可根據(jù)光刻圖案進(jìn)行刻蝕。上述測(cè)量過(guò)程通常利用掃描電子顯微鏡(SEM)捕獲光刻圖案中接觸孔形狀的圖像，在捕獲到接觸孔形狀的圖像之后，進(jìn)一步控制SEM調(diào)焦，直至視野中出現(xiàn)清晰的接觸孔形狀的圖像，然后對(duì)圖像中接觸孔的孔徑進(jìn)行測(cè)量。由于SEM在進(jìn)行調(diào)焦時(shí)會(huì)發(fā)射出一定強(qiáng)度的電子束，而該電子束與ra會(huì)相互作用，會(huì)使得ra發(fā)生收縮現(xiàn)象，從而使得按照光刻圖案所刻蝕的接觸孔的孔徑大于預(yù)期，這種情況對(duì)于特定尺寸的ra尤其突出。在實(shí)際應(yīng)用中，技術(shù)人員已經(jīng)開始研究ra發(fā)生收縮的原因，目前還沒(méi)有提出一個(gè)能夠廣泛接受的結(jié)論。同時(shí)，技術(shù)人員也在嘗試采用各種方案來(lái)避免ra發(fā)生收縮現(xiàn)象，例如，通過(guò)減小SEM的探測(cè)電流和電壓來(lái)降低電子束的強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這種方法能夠在一定程度上緩解I3R收縮的強(qiáng)度，但是這種方法帶來(lái)的弊端是降低了圖像的清晰度，從而降低了接觸孔孔徑的量測(cè)精度，進(jìn)一步影響了接觸孔的刻蝕的精度，而抑制I3R收縮的初衷原本就是避免降低接觸孔的刻蝕的精度，可見(jiàn)，這種方法在實(shí)際生產(chǎn)中并不實(shí)用?？傊?，現(xiàn)有技術(shù)還沒(méi)有提出一種有效避免I3R在SEM的作用下發(fā)生收縮的方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種光刻方法，能夠避免ra在SEM的作用下發(fā)生收縮。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種光刻方法，該方法包括A、在晶片表面形成光阻膠PR，并對(duì)ra進(jìn)行曝光、顯影形成光刻圖案后，向晶片表面噴灑六甲基二硅胺烷HMDS ；B、采用掃描電子顯微鏡SEM捕獲光刻圖案后進(jìn)行調(diào)焦，直到視野中出現(xiàn)清晰的光刻圖案后停止調(diào)焦；C、采用去離子水DIW沖洗晶片表面；
D、量測(cè)SEM視野中的光刻圖案的關(guān)鍵尺寸CD，如果CD達(dá)到預(yù)設(shè)要求，則結(jié)束流程； 否則，去除光刻圖案，然后重新返回執(zhí)行步驟A。所述步驟C和步驟D之間，該方法進(jìn)一步包括對(duì)晶片進(jìn)行烘烤；對(duì)晶片進(jìn)行甩干。所述噴灑HMDS的方法為采用氣相涂蓋方式向晶片表面噴灑HMDS。所述氣相涂蓋的壓力為650百帕至1000百帕。所述烘烤為高壓硬性烘烤。所述高壓硬性烘烤時(shí)的壓力為5千帕至10千帕。所述甩干時(shí)的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)每分鐘至3000轉(zhuǎn)每分鐘。根據(jù)本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，在晶片表面形成ra，并對(duì)ra進(jìn)行曝光、顯影形成光刻圖案后，向晶片表面噴灑HMDS，然后采用SEM捕獲光刻圖案后進(jìn)行調(diào)焦，直到視野中出現(xiàn)清晰的光刻圖案后停止調(diào)焦，這樣，在調(diào)焦的過(guò)程，SEM會(huì)發(fā)出電子束，在電子束的作用下，PR的表層被物質(zhì)2包裹(物質(zhì)2由HMDS和I3R轉(zhuǎn)化而成，物質(zhì)2的分子式見(jiàn)具體實(shí)施方式
部分的記載)，由于物質(zhì)2在物理上表現(xiàn)得比較堅(jiān)硬，因此，當(dāng)PR的表層被堅(jiān)硬的物質(zhì) 2包裹后，形狀很難發(fā)生改變，因此避免了 I3R在SEM的作用下發(fā)生收縮。


圖1為本發(fā)明所提供的一種光刻方法的流程圖。圖2 圖6為本發(fā)明所提供的一種光刻方法實(shí)施例的過(guò)程剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所述方案作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的核心思想為在晶片表面形成ra，并對(duì)ra進(jìn)行曝光、顯影形成光刻圖案后，向晶片表面噴灑HMDS，在調(diào)焦的過(guò)程，SEM會(huì)發(fā)出電子束，在電子束的作用下，PR的表層被物質(zhì)2包裹(物質(zhì)2由HMDS和I3R轉(zhuǎn)化而成)，由于物質(zhì)2在物理上表現(xiàn)得比較堅(jiān)硬，因此，當(dāng)I3R的表層被堅(jiān)硬的物質(zhì)2包裹后，形狀很難發(fā)生改變，因此避免了 I3R在SEM的作用下發(fā)生收縮。圖1為本發(fā)明所提供的一種光刻方法的流程圖。如圖1所示，該方法包括；步驟11，在晶片表面形成PR，并對(duì)I3R進(jìn)行曝光、顯影形成光刻圖案后，向晶片表面噴灑HMDS。步驟12，采用SEM捕獲光刻圖案后進(jìn)行調(diào)焦，直到視野中出現(xiàn)清晰的光刻圖案后
停止調(diào)焦。步驟13，采用DIW沖洗晶片表面。步驟14，量測(cè)SEM視野中的光刻圖案的⑶，如果⑶達(dá)到預(yù)設(shè)要求，則結(jié)束流程；否貝1J，去除光刻圖案，然后重新返回執(zhí)行步驟11。至此，本流程結(jié)束。下面通過(guò)一個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提供的一種光刻方法進(jìn)行詳細(xì)介紹，在下述實(shí)施例中僅以接觸孔的光刻方法為例。圖2 圖6為本發(fā)明所提供的一種光刻方法實(shí)施例的過(guò)程剖面示意圖，該方法包括步驟201，參見(jiàn)圖2，在晶片的介質(zhì)層101表面旋涂PR，并對(duì)I3R進(jìn)行曝光、顯影從而形成接觸孔的光刻圖案102。步驟202，參見(jiàn)圖3，噴灑六甲基二硅胺烷(圓此)103，噴灑后的HMDS103覆蓋在整個(gè)介質(zhì)層101的表面以及光刻圖案102的表面。噴灑HMDS的方法可采用現(xiàn)有技術(shù)中的氣相涂蓋(vapor coating)方式，具體為 將HMDS以氣態(tài)的形式輸入至放置晶片的密閉容器中，這樣，一層很薄的HMDS薄膜將會(huì)附著在晶片表面。優(yōu)選地，本實(shí)施例中氣相涂蓋的壓力為650百帕(hpa) 1000百帕(hpa)。 其中，HMDS的分子式為
權(quán)利要求
1.一種光刻方法，該方法包括A、在晶片表面形成光阻膠PR，并對(duì)ra進(jìn)行曝光、顯影形成光刻圖案后，向晶片表面噴灑六甲基二硅胺烷HMDS ；B、采用掃描電子顯微鏡SEM捕獲光刻圖案后進(jìn)行調(diào)焦，直到視野中出現(xiàn)清晰的光刻圖案后停止調(diào)焦；C、采用去離子水DIW沖洗晶片表面；D、量測(cè)SEM視野中的光刻圖案的關(guān)鍵尺寸CD，如果CD達(dá)到預(yù)設(shè)要求，則結(jié)束流程；否貝U，去除光刻圖案，然后重新返回執(zhí)行步驟A。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C和步驟D之間，該方法進(jìn)一步包括對(duì)晶片進(jìn)行烘烤；對(duì)晶片進(jìn)行甩干。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述噴灑HMDS的方法為采用氣相涂蓋方式向晶片表面噴灑HMDS。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述氣相涂蓋的壓力為650百帕至1000百帕。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述烘烤為高壓硬性烘烤。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述高壓硬性烘烤時(shí)的壓力為5千帕至 10千帕。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述甩干時(shí)的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)每分鐘至 3000轉(zhuǎn)每分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光刻方法，在晶片表面形成PR，并對(duì)PR進(jìn)行曝光、顯影形成光刻圖案后，向晶片表面噴灑HMDS，然后采用SEM捕獲光刻圖案后進(jìn)行調(diào)焦，直到視野中出現(xiàn)清晰的光刻圖案后停止調(diào)焦。采用本發(fā)明公開的方法能夠避免PR在SEM的作用下發(fā)生收縮。
文檔編號(hào)G03F7/40GK102478762SQ20101055769
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者武詠琴 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司