[发明专利]提高后层曝光工艺宽容度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术，特别涉及一种提高后层曝光工艺宽容度的方法。

背景技术

目前，随着半导体技术的发展，半导体器件的运行速度越来越快，芯片电路的集成度越来越高，从而使得半导体器件的各项特征尺寸参数逐渐变小，对于65纳米或更高精度的技术代而言，对曝光的要求也越来越高。当半导体器件的特征尺寸缩小到一定程度，晶片上半导体器件图案的疏密就不可能忽略，焦深在图案稀疏的地方和图案密集的地方相差很大，但是曝光机台在对晶片上的一个曝光单元(shot)曝光时，只能综合考虑曝光单元上各个位置上的焦深，选择在共同的焦深值范围内进行曝光，如果有的地方图案特别稀疏，或者图案特别密集，就会导致该地方的焦深超出公共焦深范围，或者公共焦深值很小，这样的结果就会严重缩减了曝光的工艺宽容度。其中，一个晶片包括多个曝光单元，每个曝光单元之间的图案是重复的，即将晶片划分为若干个具有周期性结构的曝光单元。所述焦深，就是焦点周围的一个范围，在这个范围内图像连续地保持清晰，这个范围被称作焦深(DOF)，如果曝光焦深超出这个清晰的范围，曝光的质量就会变差，无法曝光出清楚的图案。

现有技术中一般直接在产品晶片上进行曝光，常常会出现曝光质量很差的图案，因此这种问题一直有待于解决。

发明内容

有鉴于此，本发明解决的技术问题是：如何增加后层曝光的工艺宽容度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明提供了一种提高后层曝光工艺宽容度的方法，该方法包括：

在测试晶片上形成前层图案；

涂布后层光阻胶层，所述光阻胶层覆盖前层图案表面；

将所述涂布有后层光阻胶层的测试晶片进行高低点探测；

当测试晶片上不存在高低点时，在产品晶片上进行前层和后层的曝光；

当测试晶片上存在高低点时，判断所述高低点是否在后层曝光的焦深范围内；如果是，则在对后层曝光的光罩上的相应高低点位置删除或者增加冗余图案；在产品晶片上直接进行前层的曝光之后，再在产品晶片上利用后层的所述删除或者增加了冗余图案的光罩进行后层的曝光；

如果否，则在对前层曝光的光罩上的相应高低点位置删除或者增加冗余图案，且在对后层曝光的光罩上的相应高低点位置删除或者增加冗余图案；在产品晶片上利用前层的所述删除或者增加了冗余图案的光罩进行前层的曝光之后，再在产品晶片上利用后层的所述删除或者增加了冗余图案的光罩进行后层的曝光。

所述高低点以及高低点是否在后层曝光的焦深范围内，通过高低感应器探测得到。

所述冗余图案具有预定设计规则。

由上述的技术方案可见，本发明通过预先在测试晶片上进行前层光刻和后层的光阻胶层涂布，并在此基础上进行高低点探测，发现影响后层、以及后层的下一层曝光的高低点位置，然后在后层曝光的光罩上删除或者增加冗余图案进行该处高低点的弥补，或者在前层和后层曝光的光罩上都进行删除或者增加冗余图案进行该处高低点的弥补。这样改变了的光罩已经使得整体图案均匀化，利用改变了的光罩在进行前层和后层的曝光时，就可以得到后层以及后层的下一层很好的曝光宽容度。

附图说明

图1a为晶片上图案均匀的扫描图；

图1b为晶片上图案出现低点时的扫描图；

图2为本发明提高后层曝光工艺宽容度的方法流程示意图；

图3为在低点位置增加冗余图案的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明利用示意图进行了详细描述，在详述本发明实施例时，为了便于说明，表示结构的示意图会不依一般比例作局部放大，不应以此作为对本发明的限定，此外，在实际的制作中，应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

经过研究表明，如果晶片上的图案疏密比较均匀，则曝光时的焦深值就比较大，也就是说曝光的工艺宽容度比较高。

本发明以前层有源区(AA)和后层多晶硅层的曝光为例进行说明，以提高后层在曝光时的工艺宽容度。这里前层与后层是相对比而言的，而且在工艺上是位于前后的两道工序。前层为先曝光的层，经过光刻之后，得到前层图案，以所述光刻后的光阻胶层为掩膜进行刻蚀，得到的是前层结构，例如有源区；同样，后层为后曝光的层，后层经过光刻之后，得到后层图案，以所述光刻后的光阻胶层为掩膜进行刻蚀，得到的是后层结构，例如多晶硅层。