图形化光刻胶层及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种图形化光刻胶层及其制备方法，图形化光刻胶层的制备方法包括如下步骤：1)提供一目标材料层；2)于目标材料层上形成光刻胶层；3)基于一光掩模版对光刻胶层进行第一次曝光，以于光刻胶层内形成第一曝光区域；4)基于光掩模版于失焦及超阈值曝光能量条件下对光刻胶层进行第二次曝光，以于光刻胶层内形成第二曝光区域，第二曝光区域顶部的宽度大于第二曝光区域其他部位的宽度；5)对第二次曝光后的光刻胶层进行显影，以去除第二曝光区域内的光刻胶，从而于光刻胶层内形成若干个图形单元，图形单元的深宽比大于4，且图形单元顶部开口的宽度大于图形单元其他部位的宽度。本发明专利技术可以在光刻胶层内形成顶部开口宽度增大的图形单元。

Patterned photoresist layer and its preparation

【技术实现步骤摘要】
图形化光刻胶层及其制备方法
本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种图形化光刻胶层及其制备方法。
技术介绍
现有技术中，图形化光刻胶层的形成方法一般为：先基底上旋涂光刻胶层后对所述光刻胶层进行一次曝光后显影以形成图形化光刻胶层。而当所述光刻胶层的厚度比较厚或需要形成的图形单元的宽度比较小时，即需要形成的图形单元具有高深宽比时，在光刻工艺中仅采用一次曝光时会很难避免阴影效应(shadoweffect)的影响。阴影效应的存在会是的最终形成的所述图形化光刻胶层内形成的所述图形单元发生偏移而失真。当所述光刻胶层用于刻蚀工艺作为刻蚀阻挡层或用于离子注入工艺作为离子注入阻挡层时，会对刻蚀或离子注入区域的精度产生影响，从而影响最终形成的器件的性能。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种图形化光刻胶层及其制备方法，用于解决现有技术中形成具有高深宽比的图形单元的图形化光刻胶层时存在无法避免阴影效应的影响而使得图形单元发生偏移失真的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种图形化光刻胶层的制备方法，所述图形化光刻胶层的制备方法包括如下步骤：1)提供一目标材料层；2)于所述目标材料层上形成光刻胶层；3)基于一光掩模版对所述光刻胶层进行第一次曝光，以于所述光刻胶层内形成第一曝光区域；4)基于所述光掩模版于失焦及超阈值曝光能量条件下对所述光刻胶层进行第二次曝光，以于所述光刻胶层内形成第二曝光区域，所述第二曝光区域顶部的宽度大于所述第二曝光区域其他部位的宽度；5)对第二次曝光后的所述光刻胶层进行显影，以去除所述第二曝光区域内的光刻胶，从而于所述光刻胶层内形成若干个图形单元，所述图形单元的深宽比大于4，且所述图形单元顶部开口的宽度大于所述图形单元其他部位的宽度。可选地，步骤1)中提供的所述目标材料层包括基底。可选地，所述目标材料层还包括介质层，所述介质层位于所述基底的表面；步骤2)中所述光刻胶层位于所述介质层的表面。可选地，步骤2)中形成的所述光刻胶层包括正性光刻胶层。可选地，步骤3)中于聚焦及亚阈值曝光能量条件下对所述光刻胶层进行第一次曝光。可选地，步骤4)中形成的所述第二曝光区域上部的纵截面形状呈倒梯形；步骤5)中形成的所述图形单元上部的纵截面形状呈倒梯形。本专利技术还提供一种图形化光刻胶层，所述图形化光刻胶层内形成有若干个图形单元，所述图形单元的深宽比大于4，且所述图形单元顶部开口的宽度大于所述图形单元其他部位的宽度。可选地，所述图形单元上部的纵截面形状呈倒梯形。如上所述，本专利技术的图形化光刻胶层及其制备方法，具有以下有益效果：本专利技术通过在第一次曝光后于失焦及超阈值曝光能量条件下对光刻胶层进行第二次曝光，在显影后可以在光刻胶层内形成顶部开口宽度增大的图形单元，且得到的图形化光刻胶层不存在光刻胶足部(footing)及残留物(scum)；得到的图形化光刻胶层用于刻蚀或离子注入时可以使得工艺更加简单，可以确保工艺的精确度；本专利技术于聚焦及亚阈值曝光能量条件下对光刻胶层进行第一次曝光，由于曝光能量低于阈值能量，曝光后形成的第一曝光区域的光刻胶层并不能直接显影去除，只有在对光刻胶层进行第二次曝光后与第二次曝光重叠的区域的光刻胶层才可以显影区域，第一次曝光过程中即使出现偏移也不会对最终的形成的图形单元的精度产生影响。附图说明图1显示为本专利技术实施例一中提供的图形化光刻胶层的制备方法的流程图。图2至图6显示为本专利技术实施例一中提供的图形化光刻胶层的制备方法中各步骤对应结构的截面结构示意图。图7显示为本专利技术实施例二中提供的图形化光刻胶层的截面结构示意图。元件标号说明10目标材料层101基底102介质层11光刻胶层111第一曝光区域112第二曝光区域12图形化光刻胶层13图形单元131第一部132第二部d1第一部顶部的宽度d2第二部顶部的宽度具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1～图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，虽图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。实施例一请参阅图1，本专利技术提供一种图形化光刻胶层的制备方法，所述图形化光刻胶层的制备方法包括如下步骤：1)提供一目标材料层；2)于所述目标材料层上形成光刻胶层；3)基于一光掩模版对所述光刻胶层进行第一次曝光，以于所述光刻胶层内形成第一曝光区域；4)基于所述光掩模版于失焦及超阈值曝光能量条件下对所述光刻胶层进行第二次曝光，以于所述光刻胶层内形成第二曝光区域，所述第二曝光区域顶部的宽度大于所述第二曝光区域其他部位的宽度；5)对第二次曝光后的所述光刻胶层进行显影，以去除所述第二曝光区域内的光刻胶，从而于所述光刻胶层内形成若干个图形单元，所述图形单元的深宽比大于4，且所述图形单元顶部开口的宽度大于所述图形单元其他部位的宽度。在步骤1)中，请参阅图1中的S1步骤及图2，提供一目标材料层10。作为示例，所述目标材料层10可以为需要进行刻蚀的材料层结构或需要进行离子注入的材料层结构。在一示例中，所述目标材料层10可以为基底101，所述基底101可以包括但不仅限于硅晶圆。在另一示例中，所述目标材料层10还包括介质层102，所述介质层102位于所述基底101的表面；所述介质层102可以包括但不仅限于氧化硅层。在步骤2)中，请参阅图1中的S2步骤及图3，于所述目标材料层10上形成光刻胶层11。作为示例，于所述目标材料层10上形成所述光刻胶层11的具体方法为：首先，于所述目标材料层10的表面旋涂光刻胶，具体的，可以采用涂胶设备对于所述目标材料层10的表面旋涂光刻胶；然后，将旋涂后的所述光刻胶进行烘烤以得到所述光刻胶层11。作为示例，所述光刻胶层11可以为正性光刻胶层。对所述正性光刻胶层进行曝光后，使用显影液可以将曝光区域的光刻胶予以去除。作为示例，所述光刻胶层11的厚度可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述光刻胶层的厚度与后续在所述光刻胶层内形成的图形单元的宽度之比大于4。在步骤3)中，请参阅图1中的S3步骤及图4，基于一光掩模版14对所述光刻胶层11进行第一次曝光，以于所述光刻胶层11内形成第一曝光区域111。在一示例中，可以于正常曝光条件下对所述光刻胶层11进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图形化光刻胶层的制备方法，其特征在于，所述图形化光刻胶层的制备方法包括如下步骤：/n1)提供一目标材料层；/n2)于所述目标材料层上形成光刻胶层；/n3)基于一光掩模版对所述光刻胶层进行第一次曝光，以于所述光刻胶层内形成第一曝光区域；/n4)基于所述光掩模版于失焦及超阈值曝光能量条件下对所述光刻胶层进行第二次曝光，以于所述光刻胶层内形成第二曝光区域，所述第二曝光区域顶部的宽度大于所述第二曝光区域其他部位的宽度；/n5)对第二次曝光后的所述光刻胶层进行显影，以去除所述第二曝光区域内的光刻胶，从而于所述光刻胶层内形成若干个图形单元，所述图形单元的深宽比大于4，且所述图形单元顶部开口的宽度大于所述图形单元其他部位的宽度。/n

【技术特征摘要】
1.一种图形化光刻胶层的制备方法，其特征在于，所述图形化光刻胶层的制备方法包括如下步骤：
1)提供一目标材料层；
2)于所述目标材料层上形成光刻胶层；
3)基于一光掩模版对所述光刻胶层进行第一次曝光，以于所述光刻胶层内形成第一曝光区域；
4)基于所述光掩模版于失焦及超阈值曝光能量条件下对所述光刻胶层进行第二次曝光，以于所述光刻胶层内形成第二曝光区域，所述第二曝光区域顶部的宽度大于所述第二曝光区域其他部位的宽度；
5)对第二次曝光后的所述光刻胶层进行显影，以去除所述第二曝光区域内的光刻胶，从而于所述光刻胶层内形成若干个图形单元，所述图形单元的深宽比大于4，且所述图形单元顶部开口的宽度大于所述图形单元其他部位的宽度。


2.根据权利要求1所述的图形化光刻胶层的制备方法，其特征在于，步骤1)中提供的所述目标材料层包括基底。


3.根据权利要求2所述的图形化光刻胶层的制备方法，其特征在于，所述目标材料层...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天慧，杨瑞鹏，肖德元，
申请(专利权)人：芯恩青岛集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37