[发明专利]制造半导体器件的方法

说明书

本发明涉及一种制造半导体器件的方法，特别涉及在光致抗蚀膜之下形成抗反射膜图形的方法，以便用光刻工艺形成具有关键性尺寸图形来改进光反差。

在使用光刻工艺来形成具有关键尺寸图形的过程中，通过掩模入射到光致抗蚀膜的光h被设置在光致抗蚀膜之下的底层的表面反射，然后再由光致抗蚀膜的表面反射。这种反射光的往复运动重复多次，以便能量传递给光致抗蚀膜。

图1A和图1B分别说明由常规的方法所形成的光致抗蚀膜的剖面图。

根据此方法，首先，在半导体衬底10上依次形成底层14和光致抗蚀膜13，如图1A所示。此后，使用在石英衬底上形成有铬图形的掩模12，由光11对光致抗蚀膜13曝光。在曝光过程中，该光部分地被光致抗蚀膜13表面反射，而且部分地透射光致抗蚀膜13。透射光致抗蚀膜的光被底层14的表面反射。由标号16代表的反射光又被光致抗蚀膜13的表面反射。当反射光如此重复多次时，即使在不打算曝光的部位，光致抗蚀膜也被多次反射光曝光。在曝光过程中，射到掩模12的光被掩模12的每个铬图形边缘衍射，而透过掩模12。然后，该衍射光入射到光致抗蚀膜13的非曝光部位。由标号17代表的入射光则被底层14表面反射。

此后，进行显影，以去掉光致抗蚀膜13的曝了光的部位，因而形成光致抗蚀膜图形13A。图1B表示光致抗蚀膜图形13A在其图形的侧壁部位相应形成的豁口部位20。

当在如图1所示的掩模12的相邻铬图形之间的线间隔近似于曝光的波长时，当光通过掩模12时，则发生严重的衍射现象。该严重衍射导致光致抗蚀膜图形的形貌严重劣化。

根据调制传递函数可确定自掩模射出光的强度分布。光强分布，即调制M可由下式表示 M = I max - I min I max + I min ]]>此处的“I_max”和“I_min”分别代表光强的最大值和最小值。

一般来说，调制M与在掩模上形成的相邻的铬图形之间的线间隔有关。例如，调制M随线间隔的变窄而降低。在调制M较低时，光强在光致抗蚀膜内扩充得不充分。即使形成了光致抗蚀膜图形，在图形的边缘也得不到竖直的侧面。

另外，显示低反差的调制M会导致小的工艺容限。在此情况下，半导体器件的制作变得困难。

所以，本发明之目的在于提供一制造半导体器件的方法，该方法能防止光致抗蚀膜出现豁口现象，从而改善光致抗蚀膜图形的形貌。

根据本发明，提供一种制造半导体器件的方法，可达此目的，此法包括下列各步骤：在待构图的底层上涂布一层抗反射膜，在该抗反射膜上涂布第一光致抗蚀膜；通过一个掩模对该第一光致抗蚀膜进行曝光，以及一个显影步骤，因此形成第一光致抗蚀膜图形；腐蚀抗反射膜的裸露部位，因而形成抗反射膜图形；去掉第一光致抗蚀膜图形，在去掉第一光致抗蚀膜图形之后所得到的结构的整个裸露表面上涂布第二光致抗蚀膜；再用该掩模对第二光致抗蚀膜进行曝光、显影，因此形成第二光致抗蚀膜图；腐蚀抗反射膜图形的裸露部位，再腐蚀底层，从而形成底层图形。

参照附图，从下列对实施例描述中会更加明了本发明的其它目的和方案。

图1A和1B是分别解释常规形成光致抗蚀膜的方法的剖面图；

图2A～2E是分别解释依本发明形成光致抗蚀膜图形之方法的剖面图；

图3表示分别解释根据常规方法和本发明的方法得到的曝光能量分布的曲线图；

图2A～2E是分别解释依本发明形成光致抗蚀膜图形之方法的剖面图。