[发明专利]一种改善光刻填充材料平坦度的方法

说明书

本发明公开了一种改善光刻填充材料平坦度的方法，包括：步骤一、在晶圆的基底涂布上涂布厚度为TH2nm的填充材料，烘焙成膜；步骤二、采用涂胶显影机台在填充材料上涂布一层非化学放大型光刻胶，烘焙成膜；步骤三、将晶圆送入曝光机台中，用不同区域透光率不同的掩膜版对晶圆的非化学放大型光刻胶进行曝光，对晶圆的非化学放大型光刻胶进行显影；步骤四、对晶圆的表面进行一次蚀刻处理，晶圆的表面整体减薄相同厚度；步骤五、除去晶圆表面剩余的非化学放大型光刻胶，使得填充材料的平均厚度降至目标厚度TH1nm。本发明改善了由于晶圆的基底的厚度差异导致填充材料涂布平坦度较差的问题。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造光刻工艺的技术领域，尤其涉及一种改善光刻填充材料平坦度的方法的技术领域。

背景技术

在集成电路的制造中，特别在后段双大马士革沟槽结构制造工艺，在非化学放大型光刻胶和填充材料涂布之前，先涂布一层材料，经过一次蚀刻处理，除去晶圆表面的材料，留下沟槽剩余材料，再进行光刻制程，剩余的材料作为光刻制程后的蚀刻阻挡层。由于前层图形疏密不均，容易出现之后的填充材料涂布不均匀的现象。本发明针对这个问题，提供一种优化光刻填充材料平坦度的方法。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的是提供一种改善光刻填充材料平坦度的方法，能有效地解决光刻填充材料平坦度较差的问题，提高产品的良率。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种改善光刻填充材料平坦度的方法，其特征在于，包括：

步骤一、在晶圆的基底涂布上涂布厚度为TH2(nm)的填充材料，烘焙成膜；

步骤二、采用涂胶显影机台在填充材料上涂布一层非化学放大型光刻胶，烘焙成膜；

步骤三、将所述晶圆送入曝光机台中，用不同区域透光率不同的掩膜版对所述晶圆的非化学放大型光刻胶进行曝光，对所述晶圆的非化学放大型光刻胶进行显影；

步骤四、对所述晶圆的表面进行一次蚀刻处理，所述晶圆的表面整体减薄相同厚度；

步骤五、除去所述晶圆表面剩余的非化学放大型光刻胶，使得填充材料的平均厚度降至目标厚度TH1(nm)。

上述一种改善光刻填充材料平坦度的方法，其中，所述晶圆的基底包括器件衬底、NDC介电阻挡层、氮氧化硅层和低K介电阻挡层；所述器件衬底上设有所述NDC介电阻挡层，所述NDC介电阻挡层上设有所述氮氧化硅层，所述氮氧化硅层上设有所述低K介电阻挡层；再经过光刻工艺后蚀刻形成若干沟槽，所述沟槽的底部贯通至所述器件衬底的上表面。

上述一种改善光刻填充材料平坦度的方法，其中，填充材料位于所述沟槽上方处形成填充材料凹陷区域，填充材料除沟槽上方以外形成填充材料平坦区域，所述填充材料平坦区域的厚度为涂布厚度。

上述一种改善光刻填充材料平坦度的方法，其中，非化学放大型光刻胶位于所述填充材料凹陷区域上方为非化学放大型光刻胶沉积厚区域，非化学放大型光刻胶除所述填充材料凹陷区域上方以外形成非化学放大型光刻胶沉积薄区域,所述非化学放大型光刻胶沉积薄区域的厚度为TH3(nm)。

上述一种改善光刻填充材料平坦度的方法，其中，涂布厚度TH2(nm)大于目标厚度TH1(nm)。

上述一种改善光刻填充材料平坦度的方法，其中，所述掩膜版在制作时不同区域设计为0～100％的不同透光率；在所述非化学放大型光刻胶沉积薄区域采用低透光率或不透光，在所述非化学放大型光刻胶沉积厚区域采用高透光率或全透光，即根据所述晶圆的曝光面积内的所述表面厚度差异分布，相应的设计所述掩膜版的透光率。