專利名稱：光刻工藝流程及光刻缺陷的消除方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制造領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法以及采用了該接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法的光刻方法，此外本發(fā)明還涉及由此制成的半導體器件。
背景技術：
在晶圓制造光刻制程中，缺陷會降低晶圓的良率，而斑點缺陷是光刻制程中的一種重要缺陷。斑點缺陷，也稱為“衛(wèi)星斑點缺陷”，是由頂面涂層材料在顯影和清洗步驟中再沉積在光刻膠表面上而形成。這種缺陷在低密度圖形區(qū)域最為常見，直徑在1 IOnm之間。圖1示意性地示出了現有技術中晶圓制造光刻制程中的衛(wèi)星斑點缺陷的示圖，其中黑點位置示出了缺陷所在的位置。更具體地說，在晶圓制造光刻制程中，這種衛(wèi)星斑點缺陷會覆蓋在光刻制程完成后的接觸孔上面，使蝕刻后的接觸孔變小或者不能完全蝕刻，造成金屬層間不完全連接或者無法連接以致良率降低。圖2示意性地示出了衛(wèi)星斑點缺陷所產生的問題的示圖。在衛(wèi)星斑點缺陷A的影響下，接觸孔層圖案經過蝕刻后與底層1沒有連接，處于斷開狀態(tài)。傳統(tǒng)方法通過增加顯影的時間或者增加超純水清洗的時間來減少衛(wèi)星斑點缺陷。 但是，傳統(tǒng)方法只能減少衛(wèi)星斑點缺陷，而不能徹底消除這種衛(wèi)星斑點缺陷。圖3示意性地示出了現有技術中的改進的晶圓制造光刻制程中的衛(wèi)星斑點缺陷的示圖。如圖3所示，即使通過增加顯影的時間或者增加超純水清洗的時間仍不能徹底消除這種衛(wèi)星斑點缺陷。并且，傳統(tǒng)方法需要增加顯影液或超純水的原物料的消耗，增大了半導體器件制造的成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是針對現有技術中的不足，提出一種能夠在不增加半導體器件制造的成本的情況下徹底消除接觸孔層的衛(wèi)星斑點缺陷的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法、以及采用了該接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法的光刻方法。根據本發(fā)明的第一方面，提供了一種在半導體器件制造過程中的光刻工藝流程中接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法，其光刻工藝流程包括涂覆光刻膠步驟、烘烤步驟、曝光步驟、曝光后烘烤步驟、顯影步驟以及去水烘烤步驟；其中，在所述曝光后烘烤步驟中，調整曝光后烘烤時間。優(yōu)選地，在所述的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法中，在所述曝光后烘烤步驟中， 通過機臺工藝參數的調整來增加曝光后烘烤的時間。優(yōu)選地，在所述的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法中，在所述曝光后烘烤步驟中， 針對曝光后烘烤時間t，將曝光后烘烤時間調整為nt，其中η為大于1的有理數。優(yōu)選地，在所述的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法中，在所述曝光后烘烤步驟中， 對于60秒的曝光后烘烤時間，將其調整為110秒。優(yōu)選地，在所述的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法中，在所述光刻步驟中，配合曝光后烘烤時間的調整來調整光刻工藝。本發(fā)明通過優(yōu)化晶圓曝光后烘烤的時間，使得增大的曝光后烘烤時間讓曝光的區(qū)域光刻膠的反應更加完全，從而使這一部分曝光過的光刻膠在后面的顯影的過程中更加容易去除，由此可以徹底消除接觸孔層的衛(wèi)星斑點缺陷，并且不需要增加原物料的消耗，進而提高了最終半導體產品的良率。根據本發(fā)明的第二方面，提供了一種光刻方法，其應用了根據本發(fā)明第一方面所述的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法。由于采用了根據本發(fā)明第一方面所述的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法，因此， 本領域技術人員可以理解的是，根據本發(fā)明第二方面的光刻方法同樣能夠實現根據本發(fā)明的第一方面的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法所能實現的有益技術效果。即，本發(fā)明通過優(yōu)化晶圓曝光后烘烤的時間，使得增大的曝光后烘烤時間讓曝光的區(qū)域光刻膠的反應更加完全，從而使這一部分曝光過的光刻膠在后面的顯影的過程中更加容易去除，由此可以徹底消除接觸孔層的衛(wèi)星斑點缺陷，并且不需要增加原物料的消耗，進而提高了最終半導體產品的良率。根據本發(fā)明的第三方面，提供了一種半導體器件，其特征在于其制造方法應用了本發(fā)明第一方面所述的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法。由此，根據本發(fā)明的第三方面的半導體器件中徹底消除接觸孔層的衛(wèi)星斑點缺陷，良率得到大大提高。


結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中圖1示意性地示出了現有技術中晶圓制造光刻制程中的衛(wèi)星斑點缺陷的示圖。圖2示意性地示出了衛(wèi)星斑點缺陷所產生的問題的示圖。圖3示意性地示出了現有技術中的改進的晶圓制造光刻制程中的衛(wèi)星斑點缺陷的示圖。圖4示意性地示出了根據本發(fā)明實施例的晶圓制造光刻制程中的衛(wèi)星斑點缺陷的示圖。圖5示意性地示出了根據本發(fā)明實施例的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法得到的不存在衛(wèi)星斑點時半導體器件的示圖。需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結構的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內容進行詳細描述。接觸孔層的光刻制程的主要步驟是首先涂覆光刻膠；隨后進行烘烤；之后執(zhí)行曝光；然后是曝光后烘烤；此后進行顯影；最后執(zhí)行去水烘烤。一般地，“晶圓曝光后烘烤”這個步驟在接觸孔層制造中的作用是消除光刻制程的駐波效應，控制光刻制程的線寬。
而在根據本發(fā)明實施例的晶圓制造光刻制程中，為了消除衛(wèi)星斑點缺陷，可針對晶圓制造的接觸孔層光刻制程，應用優(yōu)化的晶圓曝光后烘烤(PEB :Post exposure bake)時間。具體地說，在根據本發(fā)明實施例的晶圓制造光刻制程中，通過增加曝光后烘烤的時間來消除缺陷；使得增大的曝光后烘烤時間讓曝光的區(qū)域光刻膠的反應更加完全，從而使這一部分曝光過的光刻膠在后面的顯影的過程中更加容易去除，由此可以徹底消除接觸孔層的衛(wèi)星斑點缺陷。并且，具體地說，例如可通過機臺工藝參數的調整來增加曝光后烘烤的時間。例如，針對曝光后烘烤時間t，可將曝光后烘烤時間調整為nt，其中η為大于1的
有理數。更具體地說，在一個具體實施例中，對于原本60秒的曝光后烘烤時間，將其調整為110秒?；蛘?，可選地，對于原本60秒的曝光后烘烤時間，將其調整為120秒。進一步，通過利用上述接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法，對完成光刻制程的晶圓進行衛(wèi)星斑點缺陷掃描，然后在掃描電子顯微鏡下檢查晶圓衛(wèi)星斑點缺陷，可以看出優(yōu)化曝光后烘烤時間的晶圓沒有發(fā)現衛(wèi)星斑點缺陷。具體地說，圖4示意性地示出了根據本發(fā)明實施例的晶圓制造光刻制程中的衛(wèi)星斑點缺陷的示圖。如圖4所示，在采用了根據本發(fā)明實施例的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法之后，通過對衛(wèi)星斑點缺陷進行掃描之后可以發(fā)現，衛(wèi)星斑點缺陷被徹底消除。進一步對金屬層間的接觸孔進行掃描可以發(fā)現，由于衛(wèi)星斑點缺陷而造成的金屬層間不完全連接或者無法連接的問題也徹底消除。圖5示意性地示出了根據本發(fā)明實施例的不存在衛(wèi)星斑點缺陷時半導體器件的示圖。如圖5所述，由于不存在圖2所示的衛(wèi)星斑點缺陷Α，接觸孔層圖案經過蝕刻后與底層1連接良好。并且，通過對最終產品進行質量測試，可知最終產品的良率得以提高。根據本發(fā)明的另一實施例，本發(fā)明提供了一種光刻方法，其應用了根據本發(fā)明上述實施例所述的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法。此外，根據本發(fā)明的另一實施例，本發(fā)明還涉及利用上述方法制成的半導體器件。此外，本領域技術人員來說可以理解的是，雖然以上述流程中的各個步驟說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不排除除了上述步驟之外其它步驟的存在。本領域技術人員來說可以理解的是，可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以在所描述的步驟中加入其它步驟以形成其它結構或者實現其它目的?？梢岳斫獾氖牵m然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下， 都可利用上述揭示的技術內容對本發(fā)明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
權利要求
1.一種光刻工藝流程包括涂覆光刻膠步驟、烘烤步驟、曝光步驟、曝光后烘烤步驟、顯影步驟以及去水烘烤步驟；其中，在所述曝光后烘烤步驟中，調整曝光后烘烤時間。
2.根據權利要求1所述的光刻工藝流程，其特征在于，在所述曝光后烘烤步驟中，通過機臺工藝參數的調整來增加曝光后烘烤的時間。
3.根據權利要求1或2所述的光刻工藝流程，其特征在于，在所述曝光后烘烤步驟中， 針對曝光后烘烤時間t，將曝光后烘烤時間調整為nt，其中η為大于1的有理數。
4.根據權利要求1或2所述的光刻工藝流程，其特征在于，在所述曝光后烘烤步驟中， 對于60秒的曝光后烘烤時間，將其調整為110秒。
5.根據權利要求1或2所述的光刻工藝流程，其特征在于，在所述光刻步驟中，配合曝光后烘烤時間的調整來調整光刻工藝。
6.一種光刻缺陷的消除方法，其特征在于應用了根據權利要求1至5之一所述的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法。
全文摘要
光刻工藝流程及光刻缺陷的消除方法。本發(fā)明提供了一種在半導體器件制造過程中的光刻工藝流程中接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法。本發(fā)明中的光刻工藝流程包括涂覆光刻膠步驟、烘烤步驟、曝光步驟、曝光后烘烤步驟、顯影步驟以及去水烘烤步驟；其中，本發(fā)明的接觸孔層衛(wèi)星斑點缺陷消除方法為所述曝光后烘烤步驟中，調整曝光后烘烤時間。本發(fā)明通過優(yōu)化晶圓曝光后烘烤的時間，使得增大的曝光后烘烤時間讓曝光的區(qū)域光刻膠的反應更加完全，從而使這一部分曝光過的光刻膠在后面的顯影的過程中更加容易去除，由此可以徹底消除接觸孔層的衛(wèi)星斑點缺陷，并且不需要增加原物料的消耗，進而提高了最終半導體產品的良率。
文檔編號G03F7/40GK102508415SQ20111034217
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權日2011年11月2日
發(fā)明者周迅來, 胡林, 賈文娟 申請人:上海宏力半導體制造有限公司