具有深台面结构的晶圆片的光刻方法技术

本公开提供一种具有深台面结构的晶圆片的光刻方法，包括：在具有深台面结构的晶圆片表面匀涂光刻胶；对匀涂过光刻胶的晶圆片进行预烘；对预烘的晶圆片依次进行完成第一次曝光、第一次显影、第二次曝光以及第二次显影，以减弱曝光时的边缘衍射效应；其中，第一次曝光和第二次曝光的剂量相同；刻蚀待刻蚀区域；去除光刻胶，完成光刻。本公开经过二次曝光，减弱曝光时的边缘衍射效应，解决晶圆片的深台面边缘处光刻胶较薄的问题；采用稀释后的显影液，抑制显影液的减薄效果，保障深台面边缘处光刻胶的保护性；在预烘过程中，采用先低温恒温减少深台面边缘处光刻胶的收缩，再线性升高温度使得光刻胶粘附性更好的同时也能实现快速挥发。发。发。

【技术实现步骤摘要】
具有深台面结构的晶圆片的光刻方法


[0001]本公开涉及微电子的
，尤其涉及一种具有深台面结构的晶圆片的光刻方法。

技术介绍

[0002]半导体工艺中最重要的一环即为光刻，光刻工艺主要是将所绘制的掩模版图形逐步转移到晶圆片上去，扮演着承上启下的角色。因此，光刻工艺整体的均匀性以及显影后的图形效果，对后续的工艺影响很大。在晶圆平面工艺中，现有的匀胶后光刻方案已充分满足当前半导体工艺需求。而在MEMS工艺(Microelectromechanical systems)中，一些深台面的形成，对后续的光刻工艺提出了新的挑战。
[0003]针对MEMS工艺中所形成的深台面以及深沟槽结构，由于旋涂光刻胶时离心力的影响，会导致台面边缘(即沟槽拐角处)的光刻胶很薄，显影过程易脱落。对于一些较浅台面或沟槽(即台面深度或沟槽深度小于5～7微米)尚可使用较厚的光刻胶弥补边缘处光刻胶较薄的缺陷，但对于台面或沟槽较深的晶圆，需要采用喷胶工艺以保证侧壁的良好覆盖性。但是，对于深台面的拐角处，由于喷胶机喷涂时，光刻胶出口为一扇形，将导致平坦区域光刻胶偏厚，拐角处偏薄，在预烘后这种现象会进一步加剧。因此，如何解决深台面光刻的边缘覆盖性以及显影保留性成为MEMS工艺中的一个挑战。

技术实现思路

[0004]本公开提供了一种具有深台面结构的晶圆片的光刻方法，以改善在光刻过程中对具有深台面结构晶圆片进行曝光时产生边缘衍射效应，晶圆片的深台面边缘处光刻胶较薄的问题。
[0005]本公开的一个方面提供了一种具有深台面结构的晶圆片的光刻方法，包括：在具有深台面结构的晶圆片表面匀涂光刻胶；对匀涂过光刻胶的晶圆片进行预烘；对预烘的晶圆片依次进行完成第一次曝光、第一次显影、第二次曝光以及第二次显影，以减弱曝光时的边缘衍射效应；其中，第一次曝光和第二次曝光的剂量相同；刻蚀待刻蚀区域；去除光刻胶，完成光刻。
[0006]根据本公开的实施例，对匀涂过光刻胶的晶圆片进行预烘包括：在80℃～90℃的温度下对匀涂过光刻胶的晶圆片预烘10～15分钟；控制温度线性升高至90℃～100℃，继续对晶圆片进行预烘；其中，预烘全程持续17～25分钟。
[0007]根据本公开的实施例，第一次曝光和第二次曝光的剂量均为200～250mJ/cm2。
[0008]根据本公开的实施例，第一次显影与第二次显影时采用的显影液与水的稀释比例为1：2～1：4。
[0009]根据本公开的实施例，第一次显影的时间为30～40s。
[0010]根据本公开的实施例，第二次显影的时间为20～25s。
[0011]根据本公开的实施例，在具有深台面结构的晶圆片表面匀涂光刻胶之前，还包括：
在140℃气体氛围下，将晶圆片用粘结剂烘15～40分钟。
[0012]根据本公开的实施例，采用喷胶机在晶圆片表面匀涂光刻胶。
[0013]根据本公开的实施例，喷胶机中喷胶机氮气鼓吹流量为3～3.5ml/min；喷胶机包括喷胶底座，喷胶底座的温度为80℃～85℃。
[0014]根据本公开的实施例，光刻胶采用AZ4620光刻胶与丙酮按照1：9的比例稀释后的光刻胶。
[0015]在本公开实施例采用的上述至少一个技术方案至少包括以下有益效果：(1)在光刻过程中采用二次曝光的方法，减弱曝光时的边缘衍射效应，解决晶圆片的深台面边缘处光刻胶较薄的问题；(2)在光刻过程中采用稀释后的显影液，抑制显影液的减薄效果，保障深台面边缘处光刻胶的保护性；(3)在对晶圆片进行喷胶后的预烘过程中，采用先低温恒温减少深台面边缘处光刻胶的收缩，再线性升高温度使得光刻胶粘附性更好的同时也能实现快速挥发；(4)采用本公开实施例中的光刻方法，避免采用其他有机物填充后再进行光刻，节约光刻成本。
附图说明
[0016]为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：
[0017]图1示意性示出了本公开实施例提供的具有深台面结构的晶圆片的光刻方法的流程图；
[0018]图2A示意性示出了本公开实施例提供的对晶圆片进行预处理的结构示意图；
[0019]图2B示意性示出了本公开实施例提供的对晶圆片进行匀涂光刻胶后的结构示意图；
[0020]图2C示意性示出了本公开实施例提供的对晶圆片进行预烘后的结构示意图；
[0021]图2D示意性示出了本公开实施例提供的对晶圆片进行第二次显影后的结构示意图。
具体实施方式
[0022]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0023]在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
[0024]在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
[0025]在本公开的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“长度”、“周向”、“前”、“后”、
“
左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的子系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
[0026]贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。可能导致本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状、尺寸、位置关系不反映真实大小、比例和实际位置关系。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
[0027]类似地，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分到单个实施例、图或者对其描述中。参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0028]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有深台面结构的晶圆片的光刻方法，其特征在于，包括：在具有深台面结构的晶圆片表面匀涂光刻胶；对匀涂过光刻胶的所述晶圆片进行预烘；对预烘的所述晶圆片依次进行完成第一次曝光、第一次显影、第二次曝光以及第二次显影，以减弱曝光时的边缘衍射效应；其中，所述第一次曝光和所述第二次曝光的剂量相同；刻蚀待刻蚀区域；去除所述光刻胶，完成光刻。2.根据权利要求1所述的具有深台面结构的晶圆片的光刻方法，其特征在于，所述对匀涂过光刻胶的所述晶圆片进行预烘包括：在80℃～90℃的温度下对匀涂过光刻胶的所述晶圆片预烘10～15分钟；控制温度线性升高至90℃～100℃，继续对所述晶圆片进行预烘；其中，预烘全程持续17～25分钟。3.根据权利要求1所述的具有深台面结构的晶圆片的光刻方法，其特征在于，所述第一次曝光和所述第二次曝光的剂量均为200～250mJ/cm2。4.根据权利要求1所述的具有深台面结构的晶圆片的光刻方法，其特征在于，所述第一次显影与所述第二次显影时采用的显影液与水的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑婉华，王天财，黄亚军，彭红玲，曹澎，徐传旺，宋春旭，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：