涂敷光刻胶的方法技术

光刻工艺包括在衬底上旋涂保护层并将掩膜图形转移到保护层上而后进行曝光，及在图形被曝光后在衬底上形成该图形．当保护层显影图形因加保护层工艺中的参数的增加或减少而脉动变化时，将参数的值设置到与脉动的极值相符．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，特别涉及用于生产高集成电路元件工艺所采用的施，此处在显影图形尺寸方面充许有很小的差异。一种已经在日本专利公开号为155925/1984中公开。根据这种方法，在加保护层之前先进行光敏反应。然而它并没有提到有关保护层膜的理想厚度问题。还有，日本专利公开号为155930/1984，155927/1984和155921/1984中公开了有关形成完好的图形而，但是都没有能指出如何使保护层膜的厚度最佳化。本专利技术的目的是提供一种，它能增加高集成电路元件的生产量而同时降低在硅片上形成的元件显影尺寸的差异。如果保护层膜加得过厚，很少的光射入保护层膜内，而在显影之后尺寸产生变化。这称之为体效应。然而，当使用一个简缩的投影曝光装置时(它采用单一波长的光)，由于在保护层膜中光的干涉，保护层表面上的反射率是变化的。因此，干涉使得显影图形的尺寸随着膜的厚度增加按正弦曲线而脉动变化。在这种情况下，显影图形尺寸的差异可通过将保护层膜的厚度设置到某一个值的办法来减小。这个值与一个脉动的极值相应(代表了显影尺寸与保护层膜厚度之间的依赖关系的曲线的斜率等于零的部位)图1示出了根据本专利技术的实施方案保护层的显影尺寸与保护层膜的厚度的依赖关系;图2是保护层的剖面图;图3说明了掩膜图形投影到保护层上的图形;图4是用于解释显影尺寸中差异的分布图;图5示出了保护层显影尺寸与旋涂器旋转数之间相依关系。本专利技术的实施例将联系图1加以描述。可发现当保护层膜的厚度每次增加约10nm时，保护层尺寸(即图2中保护层曲线6的宽度lr，它应与构成线条4和间隔部位5的掩膜图形的线宽度lm理想地相等)在显影后的脉动情况，如图1中曲线3所示。用于在硅衬底7上形成的保护层线条6的工艺将参照图3描述。首先硅衬底7旋涂上约1μm厚的保护层10。然后，用紫外线光源照射包括间隔部位和线条部位的投影图像的掩膜图形。在此情况下，保护层10上光的强度在其与线条部分相应的位置是弱的，而在与间隔部位相应的位置是强的，如曲线9所示。如果在用紫外线照射之后显影，与强烈照射的间隔部位5相应的部分的保护层熔化。保护层在弱照射部位4的地方就不熔化，如图2所示，留下来的部分形成保护层线6。这是正型保护层，而另一方面，在负型保护层情况中，保护层线条形成在与间隔部分相应的地方。一般地，当硅片旋涂约1μm厚度的保护层时，膜的厚度变得不均匀，其变动可达200A°左右。因此，在显影后，保护层线宽内的差异就会形成。正如图1所证实的那样，线条宽度的误差范围很大地取决于保护层膜厚度的设定点(保护层膜厚度差异的中心数值)。例如，假设保护层膜的厚度用t3表示，则膜的厚度变化范围为△t，相应地，显影图形变化范围为△l3。然而，假如保护层的厚度设置到相应于曲线3的最小值的t2，则尽管保护层膜的厚度变化在同样的范围△t，而显影图形变化范围为△l2，该值缩小到△l3的五分之一左右。即便保护层膜的厚度设置到相应于曲线3上的最大值1的t1，显影尺寸变化范围为△l1，该值缩小到范围△l3的五分之一左右。这里，一般地说△l3范围的值为0.3μm。这个数值是不允许的，因为全保护层的尺寸接近1μm。这里，设想用于生产半导体元件的光刻工艺，相对于设计尺寸ld，显影尺寸的所允许的差异变化值是±△l。现假设保护层膜的厚度的设定值错误地设置到图1中的t3，则显影图形的尺寸会增大，而相对于显影图形的半导体元件数目由分布曲线11所代表。这时许多在允许图形ld±△l之外的元件(12，13所表注的那些)是有缺陷的。然而，当保护层膜的厚度的设定点设置在图1中的t1或t2时，由曲线14所表示的显影图形中的差异就变小，有缺陷元件的比例降低到少于10%，正如15和16所表示的分布情况那样。前边已提到的相对于保护层膜的厚度的保护层显影图形的脉动及随之而产生的差异。而当保护层膜的厚度不能直接测量时，保护层的显影图形可通过与旋涂机(旋转-涂层装置)相对应的转数来测量，该装置加的保护层的厚度为1μm。保护层膜厚度的脉动情况在图5中用曲线17来表示。当旋涂机的转数的变化用N1N2和N3表示时，即使保护层膜的厚度如图1那样以相同的范围△t变化，则当相应于极值17、18的转数为N1N2时，显影图形变化都很小，即△l1和△l2，然而，转数N3与极值不相一致，显影图形可增大到△l3的范围。因此，通过适当地设定旋涂机的转数，显影图形的差异可以缩小。本文档来自技高网...

【技术保护点】
施加光刻保护层的方法包括为衬底施涂保护层的工艺过程，其特征在于上述施加光刻保护层的方法包括：将掩膜图形转移到已涂了保护层的膜上，而后进行曝光的工艺，和当图形被曝光后在衬底上形成图形的显影过程，其中当上述的保护层的显影图形随着上述加保护层工艺中参数的增加或减少而脉动变化时，上述的参数值被设置到某一个值，该值与上述的脉动的极值相对应。

【技术特征摘要】
JP 1985-6-12 126133/851.施加光刻保护层的方法包括为衬底施涂保护层的工艺过程，其特征在于上述施加光刻保护层的方法包括将掩膜图形转移到已涂了保护层的膜上，而后进行曝光的工艺，和当图形被曝光后在衬底上形成图形的显影过程，其中当上述的保护层的显影图形随着上述加保护层工艺中参数的增加或减少而脉动变化时，上述的参数值被设置到某一个值，该值与上述的脉动的极值相对应。2.根据权利要求1的加保护层的方法，其特征为，在上述加保护层的工艺中的参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤铁男，田沼正之，中义之，门田和也，小林一成，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]