光刻胶图形的优化方法和接触孔的形成方法技术

一种光刻胶图形的优化方法和接触孔的形成方法，所述光刻胶图形的优化方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底表面依序形成有布线层、介质层、阻挡层和抗反射层；在所述抗反射层上形成光刻胶层，所述光刻胶层中的光刻胶具有玻璃化温度；通过曝光显影将掩模版上的接触孔图形转移至所述光刻胶层上，形成接触孔开口图形；在临近所述光刻胶的玻璃化温度下对所述接触孔开口图形进行烘烤，软化所述光刻胶层以使所述接触孔开口图形得到规整化。本发明专利技术通过在临近所述光刻胶的玻璃化温度下对接触孔开口图形的烘烤处理，使得接触孔开口图形得到规整化，制作出规整度较好的目标接触孔，提高了半导体器件的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件的制造领域，尤其涉及。
技术介绍
随着半导体器件制作技术的飞速发展，半导体器件已经具有深亚微米结构。由于集成电路中所含器件的数量不断增加，器件的尺寸也因集成度的提升而不断地缩小。为了提高集成度，降低制造成本，元件的关键尺寸不断变小，芯片单位面积内的元件数量不断增加，平面布线已难以满足元件高密度分布的要求，只能采用多层布线技术，利用芯片的垂直空间，进一步提高器件的集成密度，在各层布线之间利用接触孔进行电连接。现有制作接触孔的工艺可以参考图1至图4。如图1所示，在包含晶体管、金属连线或驱动电路等结构的半导体衬底100上形成布线层102，其中布线层102的材料可以为铝、铜、铝铜合金或多晶硅；在布线层102上形成介电层104，用于膜层间的隔离；在介电层 104表面形成抗反射层106，用于后续曝光工艺中保护下面的膜层免受光的影响；在抗反射层106上旋涂光刻胶层108。如图2所示，将光掩模版110上的接触孔图形通过光刻技术转移至光刻胶层108 上，形成接触孔开口图形112。如图3所示，以光刻胶层108为掩模，用干法刻蚀法沿接触孔开口图形112刻蚀抗反射层106和介质层104至露出布线层102，形成接触孔114。如图4所示，用灰化法去除光刻胶层108，然后再用湿法刻蚀法去除残留的光刻胶层108和抗反射层106。在申请号20031012^60. 7的中国专利申请文献中，还可以发现更多与上述技术方案相关的在布线层间形成接触孔的信息。随着半导体制造工艺的精细化，设计准则逐步减少，要求光刻胶接触孔的临界尺寸也越来越小。尤其是在60纳米、45纳米工艺以下，由于制作光掩模版和光刻工艺的限制， 因此，要得到细微的线路图案和细微的图案节距变得非常困难，在60纳米、45纳米以下工艺中采用现有技术形成接触孔时，由于不能很好地控制光刻胶在曝光过程中的酸扩散的均一性，致使接触孔开口图形以及最终形成的目标接触孔的不规整。现以接触孔开口图像为例，如图如所示，所述接触孔开口图形中的边沿呈凹凸不平；而如图恥所示，例如原本应该是呈圆形的接触孔开口图形的开口变成了椭圆形或其他不规则形状。不规整的接触孔开口图形使得最终形成的目标接触孔规整度也较差，由此可能造成连接结构的桥接，漏电流或器件性能的漂移甚至损坏等问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种光刻胶图形的优化方法，避免在精细化工艺尺寸下因不能很好地控制用于形成接触孔开口图形的光刻胶的均一性而致使接触孔开口图形以及与接触孔开口图形对应的目标接触孔的规整度较差、影响半导体器件性能的问题。为解决上述问题，本专利技术提供一种光刻胶图形的优化方法，包括通过曝光显影将掩模版上的接触孔图形转移至光刻胶层上，形成接触孔开口图形；在临近光刻胶的玻璃化温度下对所述接触孔开口图形进行烘烤，软化所述光刻胶层以使所述接触孔开口图形得到规整化。可选地，所述掩模版上的接触孔图形的临界尺寸为60纳米至200纳米。可选地，所述烘烤温度比所述光刻胶的玻璃化温度低5°C至10°C，烘烤时间为25 秒至35秒。可选地，所述光刻胶的玻璃化温度为160°C至200°C。本专利技术在另一方面还提供一种接触孔的形成方法，包括提供半导体衬底，所述半导体衬底表面依序形成有布线层、介质层、阻挡层和抗反射层；在所述抗反射层上形成光刻胶层，所述光刻胶层中的光刻胶具有玻璃化温度；通过曝光显影将掩模版上的接触孔图形转移至所述光刻胶层上，形成接触孔开口图形；在临近所述光刻胶的玻璃化温度下对所述接触孔开口图形进行烘烤，软化所述光刻胶层以使所述接触孔开口图形得到规整化；以所述光刻胶层为掩模，沿所述接触孔开口图形刻蚀所述抗反射层；以所述抗反射层为掩模，刻蚀所述阻挡层至显露出所述介质层，以形成目标接触孔开口 ；以所述阻挡层为掩模，沿所述目标接触孔开口刻蚀所述介质层至显露出所述布线层，形成目标接触孔。可选地，所述介质层的材料为低k材料。可选地，所述介质层的厚度为2000埃至12000埃。可选地，所述阻挡层的材料为含碳化合物。可选地，所述阻挡层的厚度为1500埃至2500埃。可选地，所述抗反射层的材料为有机高分子溶剂。可选地，所述抗反射层的材料为含硅的有机高分子溶剂。可选地，所述抗反射层的厚度为200埃至1000埃。可选地，所述烘烤温度比所述光刻胶的玻璃化温度低5°C至10°C，烘烤时间为25 秒至35秒。可选地，所述光刻胶的玻璃化温度为160°C至200°C。可选地，所述掩模版上的接触孔图形的临界尺寸为60纳米至200纳米。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点在临近所述光刻胶的玻璃化温度下对所述接触孔开口图形进行烘烤，软化光刻胶，利用光刻胶的表面张力，使得接触孔开口图形得到规整化，制作出规整度较好的目标接触孔，提高半导体器件的性能。附图说明图1至图4为现有工艺形成接触孔开口图形的示意图；图fe和图恥为现有工艺中形成的规整度较差的接触孔开口图形的示意图；图6为本专利技术光刻胶图形的优化方法的具体实施方式流程图；图7为本专利技术形成接触孔的具体实施方式流程图；图8至图15为本专利技术形成接触孔的实施例示意图。具体实施例方式现有形成接触孔开口图形的工艺，随着半导体制造工艺的细微化，要求光刻胶接触孔的临界尺寸也越来越小，在光刻过程中不能很好地控制光刻胶在曝光过程中的酸扩散的均一性，致使形成接触孔开口图形的开口不规整，影响半导体器件的性能。本专利技术通过实验对工艺进行了改进，提供了一种光刻胶图形的优化方法。图6即示出了光刻胶图形的优化方法的流程示意图，如图6所示，步骤S101，通过曝光显影将掩模版上的接触孔图形转移至光刻胶层上，形成接触孔开口图形；步骤S103，在临近光刻胶的玻璃化温度下对所述接触孔开口图形进行烘烤，软化所述光刻胶层以使所述接触孔开口图形得到规整化。另外，本专利技术的专利技术人基于上述光刻胶图形的优化方法，另提供了一种接触孔的形成方法，图7为本专利技术形成接触孔的具体实施方式流程图，如图7所示，执行步骤S201， 提供半导体衬底，所述半导体衬底表面依序形成有布线层、介质层、阻挡层和抗反射层；步骤S203，在所述抗反射层上形成光刻胶层，所述光刻胶层中的光刻胶具有玻璃化温度；步骤S205，通过曝光显影将掩模版上的接触孔图形转移至所述光刻胶层上，形成接触孔开口图形；步骤S207，在临近所述光刻胶的玻璃化温度下对所述接触孔开口图形进行烘烤，软化所述光刻胶层以使所述接触孔开口图形得到规整化；步骤S209，以所述光刻胶层为掩模，沿所述接触孔开口图形刻蚀所述抗反射层；步骤S211，以所述抗反射层为掩模，刻蚀所述阻挡层至显露出所述介质层，以形成目标接触孔开口 ；步骤S213，以所述阻挡层为掩模， 沿所述目标接触孔开口刻蚀所述介质层至显露出所述布线层，形成规整度较好的目标接触孔。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。图8至图15是本专利技术形成目标接触孔的实施例示意图。如图8所示，提供半导体衬底200，所述半导体衬底200上已包含有晶体管或存储器或金属连线等结构。在半导体衬底200上形成布线层202，其中布线层202的材料可以为铝、铜、铝铜合金或多晶硅，如果布线层202的材料为铝、铜或铝铜合金的话，则形成方法为溅射法或电镀法等；如果布线层202的材料为多晶硅，则形成方法为化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光刻胶图形的优化方法，其特征在于，包括：通过曝光显影将掩模版上的接触孔图形转移至光刻胶层上，形成接触孔开口图形；在临近光刻胶的玻璃化温度下对所述接触孔开口图形进行烘烤，软化所述光刻胶层以使所述接触孔开口图形得到规整化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宜斌，任亚然，林益世，
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