[发明专利]光刻胶的涂布方法及其光刻方法

说明书

本发明公开了一种光刻胶的涂布方法，包括：步骤S1，在硅晶圆表面涂布一层抗反射层；步骤S2，将所述抗反射层烘烤成型；步骤S3，在所述抗反射层上涂布标准曝光厚度的光刻胶，并烘烤成型；所述硅晶圆表面带有不平整衬底，所述抗反射层的厚度略大于所述不平整衬底中凸起的高度；所述抗反射层能够溶于显影液。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路的制造方法，特别是涉及一种光刻胶的涂布方法及其光刻方法。

背景技术

在半导体器件的制造中，随着光刻工艺制程的发展，对光刻线宽的要求也越来越细小，对应所需要的光刻胶厚度也越来越薄，进而对光刻胶成膜的均匀性及后续的晶圆面内图形关键尺寸均匀性(CDU)的要求也越来越高。

在光刻工艺中，光刻胶是通过旋涂方式涂布在晶圆衬底上。而晶圆在进行一道道薄膜沉积、蚀刻、清洗等工序后，来到光刻站点的晶圆衬底表面往往具有高低不平整形貌。而旋涂的光刻胶在遇到这些高低不平的区域时，仅仅通过旋转离心作用难以使得光刻胶顺利漫过并平整覆盖衬底表面凸起的薄膜区域，尤其是所需的光刻胶厚度与衬底凸起薄膜阻挡层厚度接近时，且若所需的曝光图形又刚好在凸起薄膜周围，那么离心作用较弱的晶圆中心区域光刻胶厚度往往要大于晶圆边缘。即使采用如CN112255885A多点涂布的方法也不能很好改善其均匀性。

为了解决这种衬底不平整硅晶圆问题的方法，一般容易想到的是采取加厚涂布的光刻胶或者二次旋涂光刻胶，以尽量控制晶圆面内光阻厚度的均匀性，进而达到后续曝光CDU的均匀性及离子注入区域器件的整体稳定性，但与对应所需要的光刻胶厚度越来越薄相矛盾。另外相应的后续光阻拔除中的蚀刻、清洗环节成本也会上升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，在不增加光刻胶厚度的前提下，对衬底不平整硅晶圆进行光刻胶涂布时改善涂布均匀性。

本发明提供一种光刻胶的涂布方法包括：

步骤S1，在硅晶圆表面涂布一层抗反射层；

步骤S2，将所述抗反射层烘烤成型；

步骤S3，在所述抗反射层上涂布标准曝光厚度的光刻胶，并烘烤成型；

所述硅晶圆表面带有不平整衬底，所述抗反射层的厚度略大于所述不平整衬底中凸起的高度；

所述抗反射层能够溶于显影液；

优选地，所述步骤S2中，还包括步骤S21，用椭偏仪量测所述硅晶圆表面内所述抗反射层的整体厚度分布值，量测点为多个；还包括步骤S22，将所述厚度分布值反馈给显影机内热板传感器，所述显影机根据所述厚度分布值，调整所述硅晶圆表面内不同区域的烘烤温度。

优选地，所述步骤S21中，多个所述量测点在所述硅晶圆表面均匀分布。所述步骤S22中，所述显影机内热板传感器在所述硅晶圆表面均匀分布。

优选地，所述不平整衬底中凸起的高度大致为1300埃。所述抗反射层为有机抗反射层。

本发明还提供一种光刻方法，包括：在前述步骤S1至S3的基础上，还包括如下步骤，

步骤S4，涂布标准厚度的顶部抗反射层，烘烤成型；

步骤S5，曝光显影形成所需曝光图形；

步骤S6，正对所述曝光图形方向进行离子注入，形成所需的半导体掺杂。

优选地，所述步骤S5中还包括步骤51，量测所述曝光图形尺寸，量测整个所述硅晶圆表面内所有所述曝光图形尺寸的均匀性。

优选地，所述步骤S5中还包括步骤51，量测所述曝光图形尺寸，量测所述曝光图形位置在所述硅晶圆表面不平整薄膜的凸起位置周围的所述曝光图形尺寸的均匀性。