一种减小孤立接触孔和密集接触孔之间尺寸差异的方法技术

一种集成电路工艺中减小孤立接触孔和密集接触孔之间尺寸差异的方法，其特征在于在接触孔光刻后进行紫外线固胶。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体制造工艺
，具体涉及一种集成电路工艺中减小孤立接触孔和密集接触孔之间尺寸差异的方法。
技术介绍
在先进的半导体制造工艺中，随着特征尺寸的逐步缩小，其控制规范也越来越紧。集成电路制造中由于接触孔的孤立结构和密集结构同时存在，如何缩小二者之间的差异从而将所有结构控制在同一规范内显得越来越困难。尤其在接触孔光刻方面，由于应用了象PSM(移相掩膜)一类的RET(Resolution Enhancement Technology，分辨率增强技术)，在解决了分辨率问题的同时也很容易出现孤立接触孔尺寸远比密集接触孔尺寸小的情况。解决此类问题的常规方法是在版上加OPC(Optical Proximity Correction，光学临近效应修正)，但成本很高，周期很长，而且在工艺更改(如光刻胶更换，曝光时照明方式改变等等)后原有的OPC不能适应新工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种成本低、周期短、工艺灵活性强的减小孤立接触孔尺寸和密集接触孔尺寸小差异的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是利用光刻胶在紫外线照射下收缩的特性，在接触孔光刻后增加一步紫外线固胶使接触孔变大。由于孤立接触孔周围大片是光刻胶，和密集接触孔相比光刻胶收缩导致的尺寸变化更大，从而可以明显减小二者之间的差异。加之紫外线固胶后孤立接触孔的光刻胶坡度比密集接触孔更缓，使得孤立接触孔的条宽损失比不用紫外线固胶时小，其趋势同样有利于减小二者之间的差异。紫外线固胶本身在I线和G线光刻上比较常用，通过将后烘和高强度紫外曝光结合起来达到增强光刻胶抗刻蚀能力的目的。在本专利技术中，将紫外线固胶用在对紫外线敏感的DUV光刻胶上，以充分利用DUV(深紫外)光刻胶对紫外线敏感的特性，通过选择优化的光刻胶烘烤温度(包括起始温度和最高温度)、紫外功率及工艺时间来控制光刻胶的收缩，从而调整孤立接触孔和密集接触孔的尺寸使二者趋于一致。光刻胶烘烤温度的范围可控制在80℃~180℃，光刻胶烘烤时间的范围可控制在20秒~80秒，光刻胶烘烤的紫外功率的范围可控制在700W/cm2~800W/cm2。附图说明图1为现有技术剖面图，其工艺流程为(a)第一步孔光刻，光刻后孤立接触孔比密集接触孔小；(b)第二步孔刻蚀，刻蚀后孤立接触孔仍比密集接触孔小。图2为本专利技术技术剖面图，其工艺流程为(a)第一步孔光刻，光刻后孤立接触孔比密集接触孔小；(b)第二步紫外线固胶，固胶后光刻胶水平方向和垂直方向都有收缩，使得孤立接触孔和密集接触孔尺寸都有增加，孤立接触孔扩得更大，孤立接触孔和密集接触孔的尺寸接近且孤立接触孔的光刻胶坡度比密集接触孔更缓；(c)第三步孔刻蚀，由于孤立接触孔的光刻胶坡度更缓，使得孤立接触孔的条宽损失比不用紫外线固胶时小，孤立接触孔和密集接触孔刻蚀后的尺寸趋于一致。附图标号1为光刻胶、2为介质、3为衬底。具体实施例方式参见图2，在现有技术工艺流的孔光刻后进行一次紫外线固胶，充分利用DUV(深紫外)光刻胶对紫外线敏感的特性，通过选择优化的后烘温度(包括起始温度和最高温度)，紫外功率及工艺时间来控制光刻胶的收缩，从而调整孤立接触孔和密集接触孔的尺寸使二者趋于一致。具体的后烘温度，紫外功率及工艺时间取决于光刻胶的种类及厚度，以及固胶前孤立接触孔和密集接触孔的尺寸差异。起始温度典型值在80℃，最高温度范围100℃~180℃(可选择140℃为基准温度开始实验)，高温时间(既有烘烤又有紫外线照射的时间)约20秒到80秒(可选择50秒为基准时间开始实验)由于真正起作用的是平均温度x高温时间(平均温度为起始温度和最高温度的平均值)，为提高设备产能，可以选择较高温度较短时间来达到同样效果。实验数据显示，采用起始温度80℃，最高温度140℃，高温时间50秒可使刻蚀后孤立接触孔和密集接触孔的尺寸差异从原来的~20纳米降到~0纳米。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电路工艺中减小孤立接触孔和密集接触孔之间尺寸差异的方法，其特征在于在接触孔光刻后进行紫外线固胶。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述的紫外线固胶采用对紫外线敏感的DUV光刻胶。3.根据权利要求1、2所述的方法，其特征在于，通过调节光刻胶烘烤温度、时间及紫外功率来控制光刻胶的收缩，调整孤立接触孔和...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖慧敏，
申请(专利权)人：上海华虹集团有限公司，上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：