形成光刻胶层的方法技术

一种形成光刻胶层的方法，包括下列步骤：将晶圆放在加热盘上在１８０至２５０℃下进行烘烤３０至８０ｓ；将晶圆在３０至１２０℃下缓冲冷却１５至６０ｓ时间；将晶圆放置在快速冷却盘上，快速冷却３０至６０ｓ时间；在晶圆上形成有机底部防反射层；在有机底部防反射层上形成光刻胶层。本发明专利技术还提供另外一种形成光刻胶层的方法。本发明专利技术在形成有机底部防反射层（ＢＡＲＣ）或者光刻胶层之前对晶圆进行烘烤之后首先把晶圆进行缓冲冷却，然后放置于快速冷却盘上进行快速冷却，防止了晶圆先在加热盘上烘烤后直接放置于快速冷却盘上快速冷却导致的晶圆破碎。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件的制造，尤其涉及半导体器件光刻工艺中形成光 刻胶层的方法
技术介绍
通常，在半导体器件的制造过程中，会在半导体器件的导电层或者介质 层上形成一种光刻胶图案，然后利用光刻胶作为掩模，没有覆盖光刻胶图案 的部分导电层或者介质层没有被保护，会在蚀刻工艺中被去处，或者在离子 注入工艺中被注入等。随着半导体器件的集成度提高，半导体器件的线宽要 求越来越小，关健尺寸的控制也越来越重要，当然对刻蚀工艺的要求也越来 越高。为了满足光刻的要求，除了在光刻机设备方面的不断升级换代以外，人们还使用了其它技术来提高光刻的质量和精度，比如使用防反射层(ARC)。 防反射层的作用是防止光线通过光刻胶后在晶圆界面发生反射，因为返回 光刻胶的反射光线会与入射光发生干涉，导致光刻胶不能均匀曝光。ARC的 发展经过了顶部防反射层(TARC)和底部防反射层(BARC)两个阶段。目前主要使用的是底部防反射层，底部防反射层又分为有机和无机两种。 由于有机底部防反射层具有以下优点成本低、折射率重复性好、平面性好(在 对景深要求高时，这个优点很突出)、同时由于是有机物质，可以返工，是目 前主要使用的底部防反射层。 一般有机底部防反射层的折射率要与光刻胶匹 配，这样可以消除入射光在光刻胶-有机底部防反射层界面的反射；此外，有 机底部防反射层还可以吸收光线，所以光线在通过有机底部防反射层时就已 经被吸收了，而不会到达下一个界面发生反射。现有在包含有机底部防反射层的晶圓上形成半导体器件图形的方法请参考申请号为02141023的中国专利申请，该专利申请中公开了在形成栅极电极 之后在晶圃上形成有4几底部防反射层；然后在有才几底部防反射层上形成光刻胶层进行蚀刻形成栅极工艺。但是该专利申请未公开在形成有机底部防反射 层之前对晶圃如何预处理步骤。现有技术在形成有机底部防反射层或者光刻胶层之前，需要对晶圓进行预处理，包括将晶圓在加热盘上在180置250。C范围内进行烘烤30至80s，以去 除晶圓表面的水汽；然后把晶圓放置在快速冷却盘上进行快速冷却，以防止 由于晶圆温度过高，导致涂敷在晶圆表面的有机底部防反射层或者光刻胶层 性质改变。但是现有技术中，由于晶圆在加热盘上进行烘烤温度为180至250 °C，然后直接放置于快速冷却盘上进行快速冷却，所述快速冷却盘温度范围 为30至20t:，由于加热盘与快速冷却盘的温度相差太大，导致晶圆容易破碎。 因此需要一种改进的形成有机底部防反射层以及。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有技术中，在晶片上形成有机底部防反射层或者 形成光刻胶层时候，需要对晶片在加热盘上进行烘烤以去除晶圆表面的水汽， 烘烤温度一般为180至250'C;然后把晶圆放置在快速冷却盘上进行冷却，由 于快速冷却盘温度范围为20至30'C，由于加热盘与快速冷却盘温差过大，容 易造成晶圓破碎。为解决上述问题，本专利技术提供一种形成有机底部防反射层的方法，包括 下列步骤将晶圓放在加热盘上在180至250。C下进行烘烤30至80s;将晶圓 在30至120。C下緩冲冷却15至60s;将晶圆放置在快速冷却盘上进行快速冷 却；在晶圆上形成有4几底部防反射层；在有机底部防反射层上形成光刻胶层。所迷将晶圓进行緩冲冷却气氛为空气。所述快速冷却温度范围为20至30°C，快速冷却速度为2至10°C/s，快速 冷却时间为30至60s。所述烘烤气氛为空气。采用旋涂法形成有^L底部防反射层和光刻胶层。本专利技术还提供一种，包括下列步骤将晶圓放在加 热盘上在180至250。C下进行烘烤30至80s;将晶圓在30至120。C下緩冲冷 却15至60s;将晶圓放置在快速冷却盘上进行快速冷却；在晶圆上形成光刻 胶层。所述将晶圓进行緩冲冷却气氛为空气。所述快速冷却温度范围为20至30°C，快速冷却速度为2至10°C/s,快速 冷却时间为30至60s。所述烘烤气氛为空气。采用旋涂法形成有机底部防反射层。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术在进行涂BARC层之前， 对晶圆在加热盘上进行180至250。C烘烤之后，在30至120。C温度范围内进 行緩沖冷却，然后放置于快速冷却盘上进一步冷却至室温，防止了晶圆破碎。本专利技术在进行涂光刻胶层之前，对晶圆在加热盘上进行180至250。C烘烤 之后，在30至120。C温度范围内进行緩沖冷却，然后放置于快速冷却盘上进 一步冷却至室温，防止了晶圓破碎。附困说明附图说明图1A至图1C是本专利技术形成光刻胶层的结构示意图； 图2是本专利技术形成光刻胶层的流程图3A至图3B是本专利技术另一形成光刻胶层结构示意图； 图4是本专利技术另 一形成光刻胶层流程图。具体实施方式晶圓进行烘烤之后首先把晶圓进行緩沖冷却，然后放置于快速冷却盘上进行 快速冷却。采用本专利技术的在晶圆烘烤后进行緩沖冷却用以对晶圆直接放置在 快速冷却盘上温度下降緩沖一下，防止了晶圓先在加热盘上烘烤然后放置在 快速冷却盘上快速冷却导致的晶圓破碎。本专利技术首先给出一种形成有机底部防反射层的方法，包括下列步骤将 晶圓放在加热盘上在180至250。C下进行烘烤30s至80s时间；将晶圆在30 至120'C下緩沖冷却15至60s时间；将晶圆放置在快速冷却盘上进行快速冷 却；在晶圃上形成有机底部防反射层。图1A至1C是本专利技术在晶圆上形成BARC层结构示意图。如图1A所示， 提供晶圆10 ,所述晶圆IOO可以为带有一层或者多层导电层以及一层或者多 层介质层的半导体衬底，在此仅以一空白晶圓100图示。由于晶圃IOO会暴露在空气中，在晶圓IOO表面会吸附空气中的水汽， 导致后续形成的BARC层与晶圆IOO表面之间的结合力不好，因此在晶圓100 表面形成BARC层之前需要对晶圆IOO进行烘烤。所述烘烤为在加热盘上进 行，所迷烘烤温度范围为180至250。C，所述烘烤时间范围为30至80s,所述 烘烤气氛为在空气中。作为本专利技术的一个实施方式，把晶圆100放置于加热盘上，加热盘温度 设定为200t:,进行烘烤时间为40s。作为本专利技术的另一个实施方式，把晶圆IOO放置于加热盘上，加热盘温 度设定为23(TC ，进行烘烤时间为50 s。 然后把晶圓100进行纟炭沖冷却，所述緩冲冷却为在50至12(TC下緩沖冷 却15至60s。所述緩沖冷却目的为防止直接把晶圓100放置在快速冷却盘上 冷却导致晶圃100破碎。所述纟晨冲冷却气氛可以为空气。所述緩冲冷却可以 为采用镊子夹住晶圆100在温度范围为30至12(TC的空气中进行冷却，也可 以放置在其它支撑台面上进行緩沖冷却，所述支撑台面温度范围为50至120 。C。作为本专利技术的一个实施方式，晶圆100在加热盘上进行烘烤之后，采用 镊子夹住晶圓100，停留在加热盘上方进行緩冲冷却30s，加热盘上方空气由 于加热盘的辐射，空气温度范围为在70至120。C之间，不会导致晶圆100破 碎。作为本专利技术的另一个实施方式，所述緩沖冷却包括第一緩沖冷却和第二 緩沖冷却。晶圓IOO在加热盘上进行烘烤之后，采用镊子夹住晶圓100，停留 在加热盘上方进行第一緩沖冷却，时间为30s，加热盘上方空气由于加热盘的 辐射，空气温度范围为在70至12(TC之间，不会导致晶圆100破碎。然后采用镊子夹住晶圆100放置在快速冷却盘上方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成光刻胶层的方法，其特征在于，包括下列步骤：将晶圆放在加热盘上在１８０至２５０℃下进行烘烤３０至８０ｓ；将晶圆在３０至１２０℃下缓冲冷却１５至６０ｓ；将晶圆放置在快速冷却盘上进行快速冷却；在晶圆上形成有机底部防反射层；在有机底部防反射层上形成光刻胶层。

【技术特征摘要】
1. 一种形成光刻胶层的方法，其特征在于，包括下列步骤将晶圆放在加热盘上在180至250℃下进行烘烤30至80s；将晶圆在30至120℃下缓冲冷却15至60s；将晶圆放置在快速冷却盘上进行快速冷却；在晶圆上形成有机底部防反射层；在有机底部防反射层上形成光刻胶层。2. 根据权利要求l所述的形成光刻胶层的方法，其特征在于所述将晶圆进行 緩沖冷却气氛为空气。3. 根据权利要求l所述的形成光刻胶层的方法，其特征在于所述快速冷却盘 温度范围为20至30'C ，快速冷却速度为2至1 (TC/s,快速冷却时间为30至60s。4. 根据权利要求l所述的形成光刻胶层的方法，其特征在于所述烘烤气氛为 空气。5. 根据权利要求l所述的形成光刻胶层的方法，其特征在于采用旋涂法形成 有...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓峥，沈悦，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]