專利名稱：針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，涉及一種光刻工藝，尤其涉及一種針對(duì)深 孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法。
背景技術(shù)：
在一些特殊工藝(例如BCS13G)中存在超深接觸孔工藝(de印CT)，即需要在深 孔襯底上進(jìn)行光刻工藝，同時(shí)根據(jù)器件性能要求，需要通過深孔對(duì)下地進(jìn)行注入工藝，見圖 1。在工藝實(shí)施過程中，需要保證兩個(gè)方面的工藝效果一是離子注入?yún)^(qū)域的光刻膠必須去 除干凈，尤其是深孔底部不能存在光刻膠殘留，這樣可以保證離子注入效果；二是離子注入 結(jié)束后必須確保非注入?yún)^(qū)域深孔中的光刻膠去除干凈。目前的光刻工藝包括正膠光刻和負(fù) 膠光刻，采用現(xiàn)有的正膠光刻和負(fù)膠光刻工藝，深孔中的光刻膠在顯影過程中和后續(xù)的去 膠過程中很難被去除干凈。對(duì)于正膠工藝，光束能量無法有效到達(dá)深孔底部，光刻膠反應(yīng)不 完全導(dǎo)致無法顯影干凈。正膠和負(fù)膠工藝存在一個(gè)共同的問題，就是剝膠過程中非注入?yún)^(qū) 域深孔中光刻膠的去除是一個(gè)難點(diǎn)。這種現(xiàn)象隨著孔的尺寸縮小和深度變大而變得更為嚴(yán) 重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，該方 法可以確保離子注入?yún)^(qū)域深孔被顯影干凈并同時(shí)在剝膠過程中非離子注入?yún)^(qū)域深孔中光 刻膠被剝離干凈。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，包 括如下步驟(1)在深孔襯底上涂布填充材料；(2)回刻去除深孔外填充材料；(3)涂布光刻膠，曝光顯影去除離子注入?yún)^(qū)域的光刻膠及深孔中的填充材料；(4)在離子注入?yún)^(qū)域進(jìn)行離子注入；(5)光刻膠剝離；(6)用顯影液和去離子水清洗去除非離子注入?yún)^(qū)域深孔中的填充材料。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明可以有效解決在深孔襯底上 進(jìn)行光刻工藝所存在的工藝難題。即通過在深孔襯底上先用填充材料填充深孔，而后進(jìn)行 正常光刻工藝，可以確保離子注入?yún)^(qū)域深孔被顯影干凈，并同時(shí)在剝膠過程中非離子注入 區(qū)域深孔中光刻膠被剝離干凈。


圖1是現(xiàn)有超深接觸孔工藝中的深孔襯底的示意圖(該深孔襯底的深度D大于等 于 10000 埃)；
圖2-圖8是本發(fā)明的工藝流程示意圖；其中，1是硅襯底，2是STI (淺溝槽隔離)，3是PSG氧化硅層(磷硅玻璃Si02層)， 4是填充材料，5是光刻膠，6是離子注入?yún)^(qū)域。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明提供了一種可以確保離子注入?yún)^(qū)域深孔被顯影干凈并同時(shí)在剝膠過程中 非離子注入?yún)^(qū)域深孔中光刻膠被剝離干凈的針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，該深孔 襯底的結(jié)構(gòu)見圖1，其采用常規(guī)的制造工藝，例如，該工藝方法可包括如下步驟在硅襯底1 上進(jìn)行STI (淺溝槽隔離)2刻蝕，深度大于5000埃；然后，淀積氧化硅層約400埃，再淀積 PSG (磷硅玻璃)層，形成PSG氧化硅層3，PSG氧化硅層3的厚度大于6000埃；接著進(jìn)行深 孔刻蝕，其深度D大于等于10000埃。本發(fā)明針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，其具體實(shí)施步驟如下1.如圖2所示，在深孔的硅襯底1上涂布填充材料4，該填充材料4填滿整個(gè)深孔， 該填充材料4可采用例如顯影BARC (Bottom Anti-Reflective Coating,底部抗反射涂層) DSKlOl材料，而后進(jìn)行正常光刻工藝，該填充材料4在后續(xù)光刻工藝中不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，在顯 影過程中可以被去除干凈，由此可以確保離子注入?yún)^(qū)域深孔被顯影干凈并同時(shí)在剝膠過程 中非離子注入?yún)^(qū)域深孔中光刻膠被剝離干凈；2.回刻去除深孔外填充材料4，刻蝕到深孔中剩下的填充材料4深度D = 7000-8000 埃(見圖 3)；3.涂布光刻膠5 (見圖4)，該光刻膠可以采用正性光刻膠或負(fù)性光刻膠，例如可采 用光刻膠UV1102，然后，曝光(Krf機(jī)臺(tái))顯影(顯影液采用2. 38 % TMAH(四甲基氫氧化 銨)，顯影60s 80s)去除離子注入?yún)^(qū)域的光刻膠5及深孔中的填充材料4(見圖5)；4.在離子注入?yún)^(qū)域6進(jìn)行離子注入(注入條件硼或磷離子，注入劑量為5E14 15ev)，見圖 6 ；5.光刻膠5剝離(見圖7)；6.用顯影液(顯影液采用2. 38% TMAH(四甲基氫氧化銨))和去離子水清洗去除 非離子注入?yún)^(qū)域深孔中的填充材料4(見圖8)。
權(quán)利要求
1.一種針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)在深孔襯底上涂布填充材料；(2)回刻去除深孔外填充材料；(3)涂布光刻膠，曝光顯影去除離子注入?yún)^(qū)域的光刻膠及深孔中的填充材料；(4)在離子注入?yún)^(qū)域進(jìn)行離子注入；(5)光刻膠剝離；(6)用顯影液和去離子水清洗去除非離子注入?yún)^(qū)域深孔中的填充材料。
2.如權(quán)利要求1所述的針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，其特征在于，步驟(1) 中，所述深孔襯底由如下方法制造在硅襯底上進(jìn)行淺溝槽隔離刻蝕，深度大于5000埃；然 后，淀積氧化硅層，再淀積磷硅玻璃層，形成磷硅玻璃氧化硅層，該磷硅玻璃氧化硅層的厚 度大于6000埃；接著進(jìn)行深孔刻蝕，形成深孔襯底的深度大于等于10000埃。
3.如權(quán)利要求1或2所述的針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，其特征在于，步驟 (1)中，所述填充材料在后續(xù)光刻工藝中不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，在顯影過程中可以被去除干凈。
4.如權(quán)利要求3所述的針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，其特征在于，所述填充 材料采用顯影BARC DSKlOl0
5.如權(quán)利要求1所述的針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，其特征在于，步驟(2) 中，所述回刻步驟刻蝕到深孔中剩下的填充材料深度為7000-8000埃。
6.如權(quán)利要求1所述的針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，其特征在于，步驟(3) 中，所述該光刻膠為正性光刻膠或負(fù)性光刻膠。
7.如權(quán)利要求1或6所述的針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，其特征在于，步驟 (3)中，所述曝光顯影步驟采用2. 38%四甲基氫氧化銨顯影液，顯影60 80秒。
8.如權(quán)利要求1所述的針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，其特征在于，步驟(4) 中，所述離子注入采用硼或磷離子，注入劑量為5E14 15ev。
9.如權(quán)利要求1所述的針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，其特征在于，步驟(6) 中，所述顯影液采用2. 38%四甲基氫氧化銨。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種針對(duì)深孔襯底上進(jìn)行光刻工藝的方法，包括如下步驟(1)在深孔襯底上涂布填充材料；(2)回刻去除深孔外填充材料；(3)涂布光刻膠，曝光顯影去除離子注入?yún)^(qū)域的光刻膠及深孔中的填充材料；(4)在離子注入?yún)^(qū)域進(jìn)行離子注入；(5)光刻膠剝離；(6)用顯影液和去離子水清洗去除非離子注入?yún)^(qū)域深孔中的填充材料。該方法可以確保離子注入?yún)^(qū)域深孔被顯影干凈并同時(shí)在剝膠過程中非離子注入?yún)^(qū)域深孔中光刻膠被剝離干凈。
文檔編號(hào)H01L21/768GK102117764SQ20101002721
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者何偉明, 朱治國, 魏芳 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司