光刻方法及装置制造方法及图纸

公开了一种光刻方法，包括：形成光刻胶，所述光刻胶包括多个待曝光区；采用一次曝光过程对所述待曝光区进行曝光，所述一次曝光过程包括至少两个不同的光脉冲，所述至少两个不同的光脉冲对所述待曝光区进行曝光的等效景深，大于或等于各所述待曝光区中所述光刻胶之间的最大厚度差；其中，任意两个所述光脉冲的波长或/和能量不同。本发明专利技术还提供一种光刻装置，在一次曝光过程中至少使用两个不同的光脉冲，通过调节每个光脉冲的波长以及能量，使得对所述待曝光区进行曝光的等效景深大于或者等于各所述待曝光区中的光刻胶之间的最大厚度差，优化光刻胶的形貌以及增大光刻工艺窗口，提高产品的良率以及可靠性。品的良率以及可靠性。品的良率以及可靠性。

【技术实现步骤摘要】
光刻方法及装置


[0001]本专利技术涉及半导体的制造工艺领域，特别涉及光刻方法及装置。

技术介绍

[0002]半导体技术的发展方向是特征尺寸的减小和集成度的提高。对于存储器件而言，存储器件的存储密度的提高与半导体制造工艺的进步密切相关。随着半导体制造工艺的特征尺寸越来越小，存储器件的存储密度越来越高。
[0003]为了进一步提高存储密度，已经开发出三维结构的存储器件(即，3D存储器件)。该3D存储器件包括沿着垂直方向堆叠的多个存储单元，在单位面积的晶片上可以成倍地提高集成度，并且可以降低成本。
[0004]随着3D NAND存储器件的层数越来越多，台阶刻蚀工艺过程中以及结束后，核心区和台阶区之间的高度差越来越大，在后续的光刻曝光过程中调节不同区域的聚焦平面带来挑战。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种光刻方法及装置，可以调整不同区域的聚焦平面，优化光刻胶的形貌以及增大光刻工艺窗口。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供一种光刻方法，包括：在不平坦的基底表面上形成光刻胶，所述光刻胶包括多个待曝光区；采用一次曝光过程对所述待曝光区进行曝光，所述一次曝光过程包括至少两个不同的光脉冲，所述至少两个不同的光脉冲对所述待曝光区进行曝光的等效景深，大于或等于各所述待曝光区中所述光刻胶之间的最大厚度差；其中，任意两个所述光脉冲的波长和/或能量不同。
[0007]优选地，所述至少两个不同的光脉冲，其中部分所述光脉冲对应的实际聚焦平面，位于多个所述待曝光区中所述光刻胶层厚度最厚的所述待曝光区靠近所述基底的底部。
[0008]优选地，所述至少两个不同的光脉冲，其中部分所述光脉冲对应的实际聚焦平面，位于所述光刻胶层远离所述基底的顶部。
[0009]优选地，各所述待曝光区的最佳聚焦平面，均位于所述等效景深的范围内。
[0010]优选地，所述光刻方法还包括：获取所述待曝光区所需的曝光剂量，以及根据所述曝光剂量调节各光脉冲的波长和能量。
[0011]优选地，所述光刻胶的光敏感度越大，所述多个待曝光区所需的曝光剂量越小。
[0012]优选地，所述光刻胶的厚度越厚，所述多个待曝光区所需的曝光剂量越大。
[0013]优选地，在一次曝光过程中连续使用两个不同的光脉冲。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供一种光刻装置，包括：涂覆模块，用于在不平坦的基底表面上形成光刻胶，所述光刻胶包括多个待曝光区；曝光模块，用于采用一次曝光过程对所述待曝光区进行曝光，所述一次曝光过程包括至少两个不同的光脉冲，所述至少两个不同的光脉冲对所述待曝光区进行曝光的等效景深，大于或等于各所述待曝光区中所述光刻
胶之间的最大厚度差；其中，任意两个所述光脉冲的波长或/和能量不同。
[0015]优选地，所述至少两个不同的光脉冲，其中部分所述光脉冲对应的实际聚焦平面，位于多个所述待曝光区中，所述光刻胶层厚度最厚的所述待曝光区靠近所述基底的底部。
[0016]优选地，所述至少两个不同的光脉冲，其中部分所述光脉冲对应的实际聚焦平面，位于所述光刻胶层远离所述基底的顶部。
[0017]优选地，各所述待曝光区的最佳聚焦平面，均位于所述等效景深的范围内。
[0018]优选地，所述光刻装置还包括：控制模块，用于获取所述待曝光区所需的曝光剂量，以及根据所述曝光剂量调节各光脉冲的波长和能量。
[0019]优选地，所述光刻胶的光敏感度越大，所述多个待曝光区所需的曝光剂量越小。
[0020]优选地，所述光刻胶的厚度越厚，所述多个待曝光区所需的曝光剂量越大。
[0021]优选地，所述曝光模块在一次曝光过程中连续使用两个不同的光脉冲。
[0022]本专利技术实施例提供的光刻方法及装置，在一次曝光过程中使用至少两个不同的光脉冲，通过调节每个光脉冲的波长以及能量，使得对所述待曝光区进行曝光的等效景深大于或者等于各所述待曝光区中的光刻胶之间的最大厚度差，优化光刻胶的形貌以及增大光刻工艺窗口，提高产品的良率以及可靠性。
[0023]进一步地，本专利技术实施例提供的光刻方法及装置，在一次曝光过程中采用至少两个不同的光脉冲对具有不同厚度的光刻胶进行曝光，可以将待曝光的光刻胶得到较好的曝光，减少返工几率，从而可以提高出片量(Wafer Per Hour，简称WPH)。
附图说明
[0024]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0025]图1示出现有技术中光刻曝光光路示意图；
[0026]图2a和图2b示出现有技术中光刻后半导体器件的结构示意图；
[0027]图3示出本专利技术实施例提供的光刻方法的流程图；
[0028]图4示出根据本专利技术实施例的光刻曝光光路的示意图；
[0029]图5示出根据本专利技术实施例的光脉冲的波形示意图；
[0030]图6示出采用本专利技术实施例的光刻方法后半导体器件的示意图；
[0031]图7示出本专利技术实施例的光刻装置的结构示意图。
具体实施方式
[0032]以下将参照附图更详细地描述本专利技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0033]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0034]本专利技术中描述的“上方”，是指位于基板平面的上方，可以是指材料之间的直接接触，也可以是间隔设置。
[0035]在本申请中，术语“半导体结构”指在制造存储器件的各个步骤中形成的整个半导体结构的统称，包括已经形成的所有层或区域。在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的
技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。
[0036]本专利技术可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
[0037]图1示出了现有技术中光刻曝光光路示意图。光线110透过掩膜版111，然后通过透镜113聚焦到基底上的光刻胶114，该基底包括衬底116以及位于衬底116上的功能结构层115；功能结构层115上涂覆光刻胶114。通常来说，功能结构层115背向衬底116的一侧往往不平整，因而形成在其上的光刻胶114厚度也不均一，例如，如图1所示，H3处光刻胶厚度最大，H2处光刻胶厚度次之，H1处光刻胶厚度最小，即H3＞H2＞H1。此时，对于不同区域的光刻胶来说，由于其厚度不均一，对光刻胶进行曝光时，为了达到较好的曝光效果，不同区域的光刻胶对应的曝光最佳聚焦平面各不相同，其中，光刻胶对应的曝光最佳聚焦平面通常为1/2光刻胶厚度处，举例来说，如图1所示，H3处光刻胶对应的曝光最佳聚焦平面为平面F3，H2处光刻胶对应的曝光最佳聚焦平面为平面F2，H1处光刻胶对应的曝光最佳聚焦平面为平面F3。
[0038]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光刻方法，其特征在于，包括：在不平坦的基底表面上形成光刻胶，所述光刻胶包括多个待曝光区；采用一次曝光过程对所述待曝光区进行曝光，所述一次曝光过程包括至少两个不同的光脉冲，所述至少两个不同的光脉冲对所述待曝光区进行曝光的等效景深，大于或等于各所述待曝光区中所述光刻胶之间的最大厚度差；其中，任意两个所述光脉冲的波长和/或能量不同。2.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，所述至少两个不同的光脉冲，其中部分所述光脉冲对应的实际聚焦平面，位于多个所述待曝光区中所述光刻胶层厚度最厚的所述待曝光区靠近所述基底的底部。3.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，所述至少两个不同的光脉冲，其中部分所述光脉冲对应的实际聚焦平面，位于所述光刻胶层远离所述基底的顶部。4.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，各所述待曝光区的最佳聚焦平面，均位于所述等效景深的范围内。5.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，还包括：获取所述待曝光区所需的曝光剂量，以及根据所述曝光剂量调节各光脉冲的波长和能量。6.根据权利要求5所述的光刻方法，其特征在于，所述光刻胶的光敏感度越大，所述多个待曝光区所需的曝光剂量越小。7.根据权利要求5所述的光刻方法，其特征在于，所述光刻胶的厚度越厚，所述多个待曝光区所需的曝光剂量越大。8.根据权利要求1所述的光刻方法，其特征在于，在一次曝光过程中连续使用两个不同的光脉冲。9.一种光刻装置，其特征在于，包括：涂覆模块，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁元，方超，陈航卫，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：