提高多層布線通孔光刻工藝容寬的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高多層布線通孔光刻工藝容寬的方法，其特征是，包括以下工藝步驟：（1）根據(jù)圓片上高、低臺階的圖形制作第一通孔版和第二通孔版；（2）在需要進行通孔光刻的圓片表面涂上光刻膠；（3）采用第一通孔版對高臺階部位進行曝光，高臺階部位的光刻孔均處于同一高度、與焦距位置f1一致，曝光后尺寸一致性較好；（4）采用第二通孔版對低臺部位進行曝光，低臺階部位的光刻孔均處于同一高度、與焦距位置f2一致，曝光后一致性較好；（5）顯影后分別在圓片的高臺階部位和低臺階部位形成光刻孔圖形，經(jīng)過腐蝕形成所需的光刻孔。本發(fā)明提高了光刻孔光刻工藝容寬，保證光刻孔光刻工藝的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。
【專利說明】提高多層布線通孔光刻工藝容寬的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硅集成電路制造后端多層布線光刻工藝，尤其是一種提高多層布線通孔光刻工藝容寬的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多層布線工藝技術(shù)已經(jīng)十分流行，尤其是0.5 μ um及以下條寬工藝，后端至少3層金屬以上，隨著布線層次增多，后端平坦化問題也十分突出，在很多先進工藝中采用了 CMP(減薄拋光)工藝對后端進行物理平坦化，而常規(guī)的0.5 μ m工藝則采用S0G(spin on glass)平坦化的方式。
[0003]0.5μπι工藝常規(guī)采用的SOG平坦化屬于局部平坦化，對小間距的填充效果較好，但對整體平坦化效果較差，尤其是對2層金屬以后的通孔層次。如圖1所示，為通孔光刻前襯底的剖面圖，襯底A上有多晶娃C、金屬間介質(zhì)D、第一金屬層Ε1、第二金屬層Ε2、場氧化層B,第一金屬層El和第二金屬層Ε2位于不同高度,高度差異I μ m甚至以上。對于光刻來說，0.5-0.6 μ m孔光刻焦深也只有I μ m,因此這兩個高度的通孔的公共可用焦深非常小甚至沒有。如圖2所示，為傳統(tǒng)通孔光刻示意圖，圓片表面涂光刻膠F，圖2中RO為通孔光刻所用光旋版，fO為通孔光刻光刻機最佳焦距位置，這就導(dǎo)致通孔光刻工藝容寬非常小，工藝難以控制，生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)異常。
[0004]傳統(tǒng)的通孔光刻做法是通過工藝窗口的確認，讓處于臺階高和臺階下的孔的尺寸均在范圍內(nèi)即可。傳統(tǒng)金屬光刻的工藝步驟明細如下:(1)涂膠:在圓片上涂上通孔光刻用的光刻膠F ; (2)曝光:選擇合適的焦距及曝光時間對所有通孔圖形曝光(如圖2所示);(3)顯影:對曝光完成的圓片進行顯影，得到通孔圖形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種提高多層布線通孔光刻工藝容寬的方法，提高通孔光刻工藝的焦距容寬，從而整體提高通孔光刻層次的工藝容寬，達到有效的工藝控制，保證通孔光刻工藝的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。
[0006]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述提高多層布線通孔光刻工藝容寬的方法，其特征是，包括以下工藝步驟:
(1)根據(jù)圓片上高、低臺階的圖形制作第一通孔版和第二通孔版，第一通孔版用于對高臺階部位進行光刻通孔，第二通孔版用于對低臺階部位進行光刻通孔；
(2)在需要進行通孔光刻的圓片表面涂上光刻膠；
(3)采用第一通孔版對高臺階部位進行曝光，高臺階部位的光刻孔均處于同一高度、與焦距位置Π —致，曝光后尺寸一致性較好；
(4)采用第二通孔版對低臺部位進行曝光，低臺階部位的光刻孔均處于同一高度、與焦距位置f2 —致，曝光后一致性較好；
(5)顯影后分別在圓片的高臺階部位和低臺階部位形成光刻孔圖形，經(jīng)過腐蝕形成所需的光刻孔。
[0007]本發(fā)明所述提高多層布線通孔光刻工藝容寬的方法采用多個光刻版多次光刻的方式，將不同高度的光刻孔圖形匯總于各個光刻版上，對處于同一高度的光刻孔米用一塊光刻版進行光刻，從而提高光刻孔光刻工藝容寬，保證光刻孔光刻工藝的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為通孔光刻前襯底的剖面圖。
[0009]圖2為傳統(tǒng)工藝通孔光刻的示意圖。
[0010]圖3為本發(fā)明所述方法通孔光刻第一次光刻示意圖。
[0011]圖4為本發(fā)明所述方法通孔光刻第二次光刻示意圖。
[0012]圖5為本發(fā)明所述方法通孔光刻顯影后的示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0014]本發(fā)明所述提高多層布線通孔光刻工藝容寬的方法，包括以下工藝步驟:
(O光刻前襯底A上有多晶娃C、金屬間介質(zhì)D、第一金屬層E1、第二金屬層E2、場氧化層B，第一金屬層El和第二金屬層E2位于不同高度形成高臺階部位和低臺階部位；根據(jù)圓片上高、低臺階的圖形制作第一通孔版Rl和第二通孔版R2，第一通孔版Rl用于對高臺階部位進行光刻通孔，第二通孔版R2用于對低臺階部位進行光刻通孔；
(2)在需要進行通孔光刻的圓片表面涂上光刻膠F，如圖1所示；
(3)如圖3所示，采用第一通孔版Rl對高臺階部位進行曝光，高臺階部位的光刻孔均處于同一高度、與焦距位置Π —致，曝光后尺寸一致性較好；
(4)如圖4所示，采用第二通孔版R2對低臺部位進行曝光，低臺階部位的光刻孔均處于同一高度、與焦距位置f2 —致，曝光后一致性較好；
(5)顯影后分別在圓片的高臺階部位和低臺階部位形成光刻孔圖形，經(jīng)過腐蝕形成所需的光刻孔。
[0015]采用本發(fā)明所述的方法可以有效提高光刻孔光刻層次的焦深容寬，焦深容寬可從原來的0.5 μ m提高至I μ m。
【權(quán)利要求】
1.一種提高多層布線通孔光刻工藝容寬的方法，其特征是，包括以下工藝步驟: (1)根據(jù)圓片上高、低臺階的圖形制作第一通孔版(Rl)和第二通孔版(R2)，第一通孔版(Rl)用于對高臺階部位進行光刻通孔，第二通孔版(R2)用于對低臺階部位進行光刻通孔； (2)在需要進行通孔光刻的圓片表面涂上光刻膠(F)； (3)采用第一通孔版(Rl)對高臺階部位進行曝光，高臺階部位的光刻孔均處于同一高度、與焦距位置Π —致，曝光后尺寸一致性較好； (4)采用第二通孔版(R2)對低臺部位進行曝光，低臺階部位的光刻孔均處于同一高度、與焦距位置f2 —致，曝光后一致性較好； (5)顯影后分別在圓片的高臺階部位和低臺階部位形成光刻孔圖形，經(jīng)過腐蝕形成所需的光刻孔。
【文檔編號】H01L21/768GK103681479SQ201310700465
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】張世權(quán) 申請人:無錫中微晶園電子有限公司