[发明专利]钝化光刻胶表面的方法以及光刻方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种钝化光刻胶表面的方法。

【背景技术】

蚀刻是集成电路制造领域最为常见的一种工艺。现有技术中蚀刻工艺的基本步骤是：首先将光刻胶涂覆在衬底的表面，再通过具有特定图形的掩模版对其进行曝光，形成图形化的光刻胶层掩模。图形化的光刻胶在后续的刻蚀工艺中用来作为刻蚀的阻挡层，从而将光刻胶上的图形进一步转移到衬底表面。

以上是现有技术中光刻的基本步骤，为了获得更高的图形质量，还需要加入烘烤、固化、光学近似修正、二次曝光等多种辅助工艺和辅助曝光手段，以获得更为精确和稳定的图形。

例如美国专利US6746973中所记载的技术方案，通过蚀刻前和蚀刻后的两次等离子体处理，解决光刻胶形成图形的扭曲问题，提高了光刻工艺的质量。

现有技术中，由于图形化光刻胶的作用是在后续的刻蚀工艺中作为阻挡层使用，因此必须具有一定的抵御蚀刻冲击的能力，以免在后续蚀刻工艺中受到冲击而变形，导致刻蚀质量下降。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是，提供一种钝化光刻胶表面的方法，所提供的方法能够有效地钝化光刻胶表面，避免光刻胶在后续蚀刻工艺中受到蚀刻等离子体的冲击而变薄，无法起到阻挡层的作用，导致刻蚀质量下降。

为了解决上述问题，本发明提供了一种加固光刻胶的方法，包括如下步骤：提供半导体衬底；在半导体衬底表面形成图形化的光刻胶层；对所述图形化的光刻胶层的表面进行等离子体处理以钝化其表面，通过光刻胶层表面的气体中含有氮气和氢气。

作为可选的技术方案，所述氮气与氢气的分子数目的比值范围是2至3。

作为可选的技术方案，所述氮气和氢气的总气体流量为200sccm至300sccm。

作为可选的技术方案，所述激发气体至等离子体的步骤中，激发所采用的源功率大于800W，偏置功率为0。

作为可选的技术方案，所述等离子体处理步骤的持续时间不低于20秒。

作为可选的技术方案，所述等离子体处理的过程中，环境气压的范围是5至40帕(Pa)。

本发明进一步提供了一种光刻方法，包括如下步骤：提供半导体衬底；在半导体衬底表面形成光刻胶层；图形化所述光刻胶层；对所述图形化的光刻胶层的表面进行等离子体处理以钝化其表面，通过光刻胶层暴露表面的气体中含有氮气和氢气；以经过表面处理的图形化光刻胶层为掩模，刻蚀半导体衬底。

作为可选的技术方案，所述氮气与氢气的分子数目的比值范围是2至3。

作为可选的技术方案，所述氮气和氢气的总气体流量为200sccm至300sccm。

作为可选的技术方案，所述激发气体至等离子体的步骤中，激发所采用的源功率大于800W，偏置功率为0。

作为可选的技术方案，所述等离子体处理步骤的持续时间不低于20秒。

作为可选的技术方案，所述等离子体处理的过程中，环境气压的范围是5至40帕。

本发明的优点在于，采用氮气和氢气所组成的等离子体对光刻胶进行钝化处理，在光刻胶层的表面具有一层致密的钝化层，因此能够阻挡刻蚀工艺对光刻胶层的影响，延长其耐受刻蚀的时间，确保图形转移的质量。

【附图说明】

附图1是本发明所述钝化光刻胶表面方法的具体实施步骤示意图；

附图2至附图4是本发明所述钝化光刻胶的方法的具体实施方式的实施工艺示意图；

附图5所示是本发明所述钝化光刻胶方法的具体实施方式的实施步骤示意图；

附图6与附图7是本发明所述光刻方法的具体实施方式的实施工艺示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明提供的钝化光刻胶表面的方法以及光刻方法的具体实施方式做详细说明。

首先结合附图给出本发明所述钝化光刻胶表面方法的具体实施方式。

附图1所示是本具体实施方式的实施步骤示意图，包括如下步骤：步骤S10，提供半导体衬底；步骤S11，在半导体衬底表面形成图形化的光刻胶层；步骤S12，对所述图形化的光刻胶层的表面进行氮气和氢气的等离子体处理以钝化其表面。

附图2至附图4是本具体实施方式的实施工艺示意图。

附图2所示，参考步骤S10，提供半导体衬底100。

所述半导体衬底100可以是单晶硅衬底、锗硅衬底或者其他常见的半导体衬底，如氮化镓或砷化镓等。

附图3所示，参考步骤S11，在半导体衬底100表面形成图形化的光刻胶层110。