專利名稱：一種解決曝光不足引起的曝光區(qū)域缺陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種解決曝光不足引起的曝光區(qū)域缺陷的方法。
背景技術(shù)：
在掩膜版給定的情況下，光刻模塊經(jīng)常利用調(diào)節(jié)曝光能量的方式來(lái)保證臨界尺寸達(dá)到預(yù)期水準(zhǔn)，但是當(dāng)掩膜版的臨界尺寸和實(shí)際生產(chǎn)所需的臨界尺寸相差過(guò)大時(shí)，過(guò)度調(diào)節(jié)曝光能量往往會(huì)導(dǎo)致曝光不足，這會(huì)導(dǎo)致顯影后會(huì)存在光刻膠殘留，并且在隨后的蝕刻過(guò)程中導(dǎo)致曝光區(qū)域的蝕刻缺陷。 例如掩膜版的臨界尺寸給定為0. 48um，為了滿足生產(chǎn)需求，調(diào)節(jié)曝光能量使顯影后檢測(cè)的臨界尺寸為0. 52um時(shí)，曝光不足會(huì)導(dǎo)致顯影后的晶圓整面出現(xiàn)光刻膠殘留現(xiàn)象，在蝕刻エ藝中進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致曝光區(qū)域缺陷。整個(gè)流程如圖I所示，光刻膠涂覆(PR coating)后進(jìn)行曝光(Exposure),掩膜版的臨界尺寸Mask CD=O. 48um,而產(chǎn)品需要的臨界尺寸Product request CT=O. 52um,為了達(dá)到產(chǎn)品的要求,通過(guò)減小曝光能量使曝光后的臨界尺寸變大以滿足生產(chǎn)需要，其他部位由于曝光能量不足會(huì)出現(xiàn)光刻膠殘留(PR residue)，接下來(lái)進(jìn)行蝕刻(Etch)后接觸孔周圍會(huì)出現(xiàn)ONO (氧化物-氮化物-氧化物)堆棧的殘留，導(dǎo)致曝光區(qū)域缺陷。如果通過(guò)下線新的掩膜版并修正掩膜版的臨界尺寸避免上述問(wèn)題，則會(huì)大大增加生產(chǎn)成本并且延長(zhǎng)エ序周期時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種解決曝光不足引起的曝光區(qū)域缺陷的方法，能夠消除因曝光不足帶來(lái)的光刻膠殘留物，從而解決蝕刻后的曝光區(qū)域缺陷。為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種解決蝕刻后曝光區(qū)域缺陷的方法，該方法包括在曝光エ序通過(guò)降低曝光能量而增大實(shí)際形成的臨界尺寸；在蝕刻エ序先利用等離子體去除待蝕刻層上的光刻膠殘留物，再繼續(xù)對(duì)所述待蝕刻層進(jìn)行蝕刻。所述曝光エ序中掩膜版的臨界尺寸小于產(chǎn)品所需的臨界尺寸。所述等離子體為氧氣和氯氣的混合氣體。所述等離子體為氧氣和溴化氫的混合氣體。所述等離子體對(duì)光刻膠的蝕刻速率為4000A/min。所述等離子體對(duì)光刻膠與所述待蝕刻層的選擇比至少為20: I。所述等離子體將光刻膠殘留物氧化分解為水蒸汽、一氧化碳和ニ氧化碳。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠消除因曝光不足帶來(lái)的光刻膠殘留物，從而解決蝕刻后的曝光區(qū)域缺陷，避免為了修正臨界尺寸而下線新的掩膜版支付的高昂費(fèi)用，以節(jié)約生產(chǎn)成本,節(jié)省了エ序周期時(shí)間。


圖I是現(xiàn)有的光刻エ藝流程示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的解決曝光不足引起的曝光區(qū)域缺陷的方法流程圖；圖3 Ca)所示是現(xiàn)有エ序進(jìn)行顯影后檢測(cè)時(shí)的圖像；圖3 (b)所示是現(xiàn)有エ序進(jìn)行蝕刻后檢測(cè)時(shí)的圖像； 圖3 (c)是本發(fā)明實(shí)施例改進(jìn)的エ序進(jìn)行顯影后檢測(cè)時(shí)的圖像；圖3 Cd)是本發(fā)明實(shí)施例改進(jìn)的エ序進(jìn)行蝕刻后檢測(cè)時(shí)的圖像。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)ー步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的解決曝光不足引起的曝光區(qū)域缺陷的方法流程圖，該方法包括S201，在曝光エ序通過(guò)降低曝光能量而增大實(shí)際形成的臨界尺寸。在掩膜版給定的情況下，當(dāng)掩膜版的臨界尺寸小于實(shí)際生產(chǎn)所需的臨界尺寸吋，會(huì)通過(guò)降低曝光能量來(lái)增加產(chǎn)品實(shí)際產(chǎn)生的臨界尺寸。當(dāng)調(diào)節(jié)曝光能量過(guò)度吋，往往會(huì)導(dǎo)致曝光不足，這會(huì)使顯影后仍然存在光刻膠殘留物，降低后續(xù)蝕刻エ序的精確度。S202，在蝕刻エ序先利用等離子體去除待蝕刻層上的光刻膠殘留物，再繼續(xù)對(duì)所述待蝕刻層進(jìn)行蝕刻。在蝕刻エ序中，需要先去除待蝕刻層上的光刻膠殘留物。利用包括氧氣以及輔助氣體的混合氣體形成的等離子體轟擊所述光刻膠殘留物。所述輔助氣體包括氯氣(Cl2)或者溴化氫(HBr)。當(dāng)所述等離子體為氧氣和氯氣的混合氣體時(shí)，對(duì)所述光刻膠殘留物的蝕刻速率較快，適用于光刻膠殘留物較多時(shí)使用；當(dāng)所述等離子體為氧氣和溴化氫的混合氣體時(shí)，對(duì)所述光刻膠殘留物的蝕刻速率較慢，適用于光刻膠殘留物較少時(shí)使用。優(yōu)選地，所述等離子體對(duì)光刻膠的蝕刻速率為4000A/min，對(duì)光刻膠與所述待蝕刻層的選擇比至少為20:1，可以保證在損失盡可能少的光刻膠圖案情況下清除掉由于曝光不足而在曝光區(qū)域產(chǎn)生的光刻膠殘留物，同時(shí)還不影響待蝕刻層的厚度。所述等離子體與光刻膠殘留物發(fā)生如下反應(yīng)(I)氧氣中的氧分子電離為帶電離子O2 (Molecule) — 0+0(Radical)；(2)氧離子將光刻膠氧化分解為水蒸氣、一氧化碳和ニ氧化碳0+PR — H20+C0+C02 (Volatile)；光刻膠殘留物被去除后，再繼續(xù)對(duì)所述待蝕刻層進(jìn)行蝕刻，從而避免了所述光刻膠殘留物帶來(lái)的曝光區(qū)域缺陷。如圖3 (a)所不是現(xiàn)有エ序進(jìn)彳丁顯影后檢測(cè)時(shí)的圖像，圖3 (b)所不是現(xiàn)有エ序進(jìn)行蝕刻后檢測(cè)時(shí)的圖像，圖3 (c)是本發(fā)明實(shí)施例改進(jìn)的エ序進(jìn)行顯影后檢測(cè)時(shí)的圖像，圖3 (d)是本發(fā)明實(shí)施例改進(jìn)的エ序進(jìn)行蝕刻后檢測(cè)時(shí)的圖像。經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)后接觸孔周圍只存在掉落性顆粒，不存在其他缺陷。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠消除因曝光不足帶來(lái)的光刻膠殘留物，從而解決蝕刻后的曝光區(qū)域缺陷，避免為了修正臨界尺寸而下線新的掩膜版支付的高昂費(fèi)用，以節(jié)約生產(chǎn)成本,節(jié)省了エ序周期時(shí)間。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種解決曝光不足引起的曝光區(qū)域缺陷的方法，其特征在于，該方法包括 在曝光工序通過(guò)降低曝光能量而增大實(shí)際形成的臨界尺寸； 在蝕刻工序先利用等離子體去除待蝕刻層上的光刻膠殘留物，再繼續(xù)對(duì)所述待蝕刻層進(jìn)行蝕刻。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述曝光工序中掩膜版的臨界尺寸小于產(chǎn)品所需的臨界尺寸。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述等離子體為氧氣和氯氣的混合氣體。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述等離子體為氧氣和溴化氫的混合氣體。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述等離子體對(duì)光刻膠的蝕刻速率為4000A/miiio
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述等離子體對(duì)光刻膠與所述待蝕刻層的選擇比至少為20:1。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述等離子體將光刻膠殘留物氧化分解為水蒸汽、一氧化碳和二氧化碳。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種解決曝光不足引起的曝光區(qū)域缺陷的方法，在曝光工序通過(guò)降低曝光能量而增大實(shí)際形成的臨界尺寸；在蝕刻工序先利用等離子體去除待蝕刻層上的光刻膠殘留物，再繼續(xù)對(duì)所述待蝕刻層進(jìn)行蝕刻。本發(fā)明能夠消除因曝光不足帶來(lái)的光刻膠殘留物，從而解決蝕刻后的曝光區(qū)域缺陷，避免為了修正臨界尺寸而下線新的掩膜版支付的高昂費(fèi)用，以節(jié)約生產(chǎn)成本，節(jié)省了工序周期時(shí)間。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102866581SQ20121036779
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者周耀輝 申請(qǐng)人:無(wú)錫華潤(rùn)上華科技有限公司