改善光刻膠固化后變形及半導(dǎo)體器件保護(hù)層曝光的方法
【專利摘要】改善光刻膠固化后變形及半導(dǎo)體器件保護(hù)層曝光的方法，在對光刻膠層進(jìn)行曝光前增加添加圖形偏移量的步驟：提供參考晶片；根據(jù)原始的圖形曝光參數(shù)在原始參考半導(dǎo)體器件上得到原始保護(hù)層，觀察原始保護(hù)層的變形情況；在原始圖形曝光參數(shù)的基礎(chǔ)上加入圖形偏移量，在偏移參考半導(dǎo)體器件上獲得相對應(yīng)的偏移參考保護(hù)層，觀察偏移參考保護(hù)層的變形情況；確定出沒有變形且窗口較大的校正圖形；確定出校正圖形相對于原始光刻圖形的圖形偏移量，包括X軸方向的偏移量AX以及Y軸方向的偏移量AY，得到對應(yīng)的圖形偏移量參數(shù)；將圖形偏移量參數(shù)添加至圖形曝光參數(shù)中，進(jìn)行曝光。本發(fā)明使保護(hù)層圖形的關(guān)鍵位置在曝光時(shí)避開襯底上的不穩(wěn)定點(diǎn)，改善:圖形的變形。
【專利說明】改善光刻膠固化后變形及半導(dǎo)體器件保護(hù)層曝光的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可以改善光刻膠固化后變形的方 法以及半導(dǎo)體器件保護(hù)層曝光的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在半導(dǎo)體器件制作過程的最后階段，當(dāng)制作完半導(dǎo)體器件的頂層金屬層，也就是 在頂層介質(zhì)層(襯底）上形成壓焊點(diǎn)金屬之后，通常需要做一層保護(hù)層介質(zhì)，并對保護(hù)層進(jìn) 行刻蝕，露出壓焊點(diǎn)金屬，最終得到半導(dǎo)體器件。對最終得到的半導(dǎo)體器件進(jìn)行參數(shù)測試通 過后，即可封裝得到芯片。
[0003] 保護(hù)層介質(zhì)為光刻膠經(jīng)光刻后進(jìn)爐管高溫（350°C左右）固化而成，制作保護(hù)層介 質(zhì)時(shí)常用到聚酰亞胺（polyimide)光刻膠。經(jīng)過高溫烘烤后，在襯底材質(zhì)不同從而相應(yīng)的 比熱容和熱輻射相差比較大的情況下，襯底上的聚酰亞胺光刻膠受熱發(fā)生收縮的比例會(huì)出 現(xiàn)較大差異，從而引起光刻膠保護(hù)層的變形，最終將影響到芯片的可靠性和穩(wěn)定性。如圖1 和圖2所示，圖1和圖2為襯底上的聚酰亞胺光刻膠固化后的示意圖，由圖1和圖2可以看 出，經(jīng)高溫烘烤聚酰亞胺光刻膠的邊緣出現(xiàn)了變形，這是因?yàn)樵诒Ｗo(hù)層的制程中，由于襯底 結(jié)構(gòu)不一致，容易導(dǎo)致覆蓋在上面的聚酰亞胺光刻膠在經(jīng)過爐管烘烤和晶后出現(xiàn)形變。
[0004] 當(dāng)出現(xiàn)類似光刻膠固化形變問題時(shí)，可以采取以下措施進(jìn)行改善：
[0005] 1.更改設(shè)計(jì)規(guī)則，盡量避免光刻膠開出的窗口下有過多的襯底差異；
[0006] 2.更改工藝流程或材質(zhì)，包括改善光刻的涂膠、顯影及光刻膠的粘附性以避免光 刻膠形變。
[0007] 由于襯底結(jié)構(gòu)受客戶設(shè)計(jì)所限很難更改，因此不同襯底材質(zhì)比熱存在差異的情況 很難避免，而且要更改器件設(shè)計(jì)也需要客戶同意，其中重復(fù)驗(yàn)證的周期較長，不易于實(shí)現(xiàn)。 而在更改工藝流程或材質(zhì)方面，由于光刻膠材質(zhì)取決于供貨商，在不更換光刻膠的情況下， 光刻膠粘附性很難改善和提高；同時(shí)一般情況下，更改工藝流程會(huì)涉及到更改產(chǎn)品層次結(jié) 構(gòu)、增加或減少工藝步驟等，工藝流程的更改需要很多的數(shù)據(jù)證明和實(shí)驗(yàn)結(jié)果來驗(yàn)證，這同 樣也無法在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。因此，如何在不改變工藝流程及器件設(shè)計(jì)的情況下，避免光刻膠 固化后發(fā)生變形的情況為業(yè)內(nèi)急需解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對以上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝條件改動(dòng)小、易于實(shí)現(xiàn)的可以改 善光刻膠固化后變形及形成半導(dǎo)體器件保護(hù)層的方法，本方法主要針對利用聚酰亞胺光刻 膠來制作保護(hù)層的情況。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案：
[0010] 改善光刻膠固化后變形的方法，在光刻膠曝光之前添加圖形偏移量參數(shù)，所述光 刻膠為聚酰亞胺光刻膠，具體步驟如下：
[0011] 步驟一、提供參考晶片，用于在其上形成保護(hù)層，所述參考晶片包括原始參考晶片 和偏移參考晶片；
[0012] 步驟二、根據(jù)原始的圖形曝光參數(shù)在原始參考晶片上進(jìn)行曝光刻蝕，經(jīng)烘烤后得 到原始保護(hù)層，觀察原始保護(hù)層在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處的變形情況；
[0013] 步驟三、在原始圖形曝光參數(shù)的基礎(chǔ)上逐漸改變圖形偏移量，使光刻圖形沿X軸 和Y軸整體偏移，偏移后的光刻圖形的邊緣不在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處，在偏移參 考晶片上進(jìn)行曝光刻蝕，經(jīng)烘烤后獲得相對應(yīng)的偏移參考保護(hù)層，觀察偏移參考保護(hù)層在 襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處的變形情況；
[0014] 步驟四、根據(jù)偏移參考保護(hù)層的變形情況，將保護(hù)層沒有變形且窗口較大的偏移 參考晶片的光刻圖形定為校正圖形；
[0015] 步驟五、確定出校正圖形相對于原始光刻圖形的圖形偏移量，包括X軸方向的偏 移量ΛΧ以及Y軸方向的偏移量ΛΥ，得到對應(yīng)的圖形偏移量參數(shù)；
[0016] 步驟六、將得到的圖形偏移量參數(shù)ΛΧ和ΛΥ通過軟件補(bǔ)償?shù)姆绞教砑又翀D形曝 光參數(shù)中，進(jìn)行曝光。
[0017] 半導(dǎo)體器件保護(hù)層曝光的方法，包括以下步驟：在已形成壓焊點(diǎn)金屬的半導(dǎo)體器 件襯底上旋涂聚酰亞胺光刻膠層；以具有保護(hù)層圖形的掩膜對光刻膠層進(jìn)行曝光；
[0018] 在對光刻膠層進(jìn)行曝光之前添加圖形偏移量參數(shù)，其中，包括以下子步驟：
[0019] 子步驟一、提供參考半導(dǎo)體器件，用于在其上形成保護(hù)層，所述參考半導(dǎo)體器件包 括原始參考半導(dǎo)體器件和偏移參考半導(dǎo)體器件；
[0020] 子步驟二、根據(jù)原始的圖形曝光參數(shù)在原始參考半導(dǎo)體器件上進(jìn)行原始曝光刻 蝕，經(jīng)烘烤得到原始保護(hù)層，觀察原始保護(hù)層在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處的變形情況；
[0021] 子步驟三、根據(jù)原始保護(hù)層的變形情況，在原始圖形曝光參數(shù)的基礎(chǔ)上加入圖形 偏移量，使光刻圖形沿X軸和Y軸整體偏移，偏移后的光刻圖形的邊緣不在襯底上不同材質(zhì) 結(jié)構(gòu)的交界處，在偏移參考半導(dǎo)體器件上進(jìn)行曝光刻蝕后，經(jīng)烘烤獲得相對應(yīng)的偏移參考 保護(hù)層，觀察偏移參考保護(hù)層在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處的變形情況；
[0022] 子步驟四、根據(jù)偏移參考保護(hù)層的變形情況，將保護(hù)層沒有變形且窗口較大的偏 移參考晶片的光刻圖形定為校正圖形；
[0023] 子步驟五、確定出校正圖形相對于原始光刻圖形的圖形偏移量，包括X軸方向的 偏移量ΛΧ以及Y軸方向的偏移量ΛΥ，得到對應(yīng)的圖形偏移量參數(shù)；
[0024] 子步驟六、將子步驟五得到的圖形偏移量參數(shù)ΛΧ和ΛΥ通過軟件補(bǔ)償?shù)姆绞教?加至圖形曝光參數(shù)中，進(jìn)行曝光。
[0025] 可選的，所述校正圖形的邊緣遠(yuǎn)離襯底上不同結(jié)構(gòu)的交界處。
[0026] 可選的，所述校正圖形位于襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處之上且不超過該交界 線。
[0027] 可選的，所述步驟二和步驟三中光刻膠的烘烤溫度為300?350攝氏度。
[0028] 可選的，所述步驟二和步驟三中光刻膠的烘烤時(shí)間為50?80分鐘。
[0029] 本發(fā)明方法通過在聚酰亞胺光刻膠曝光之前對圖形曝光參數(shù)進(jìn)行修改，增加圖形 偏移量參數(shù)，使光刻圖形在襯底上的位置在原來的基礎(chǔ)上有一定的偏移，從而使得保護(hù)層 的關(guān)鍵位置在曝光時(shí)避開襯底上因材質(zhì)不同而相應(yīng)的比熱容和熱輻射相差較大的位置，使 襯底差異對聚酰亞胺光刻膠高溫固化時(shí)產(chǎn)生的影響最小化，改善保護(hù)層的變形情況。本發(fā) 明方法工藝條件改動(dòng)小，易實(shí)現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中需要使用的附圖做簡單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明 的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 這些附圖獲得其他的附圖。
[0031] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中聚酰亞胺光刻膠固化后的示意圖；
[0032] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中聚酰亞胺光刻膠固化后的示意圖；
[0033] 圖3為本發(fā)明方法的流程圖；
[0034] 圖4為光刻圖形邊緣遠(yuǎn)離襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處形成的保護(hù)層結(jié)構(gòu)圖；
[0035] 圖5為光刻圖形邊緣不超過襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處形成的保護(hù)層結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 目前，在半導(dǎo)體器件的襯底上制作保護(hù)層的方法包括以下幾個(gè)主要步驟：首先，在 已形成壓焊點(diǎn)金屬的半導(dǎo)體器件的襯底上旋涂光刻膠層，然后以具有保護(hù)層圖形(光刻圖 形）的掩模對光刻膠層進(jìn)行曝光刻蝕后，得到具有保護(hù)層圖形的光刻膠層；接著，去除剩余 的光刻膠層；最后，將半導(dǎo)體器件放入爐管中烘烤，光刻膠固化后形成保護(hù)層。
[0037] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用聚酰亞胺光刻膠制作保護(hù)層在經(jīng)爐管高溫烘烤后，光刻膠固化 形成的保護(hù)層在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處會(huì)產(chǎn)生較大的變形。經(jīng)研究，這些變形是由 于襯底上具有不同材質(zhì)的結(jié)構(gòu)，如襯底上的壓焊點(diǎn)金屬或其它金屬結(jié)構(gòu)與襯底材質(zhì)不同， 這些不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的比熱容和熱輻射相差較大，位于這些不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界區(qū)域的聚 酰亞胺光刻膠在烘烤過程中的高溫情況下因受熱發(fā)生收縮的比例會(huì)出現(xiàn)較大差異，導(dǎo)致形 變不一致，固化后容易出現(xiàn)圖1、圖2所示的保護(hù)層邊緣變形的情況。有鑒于此，發(fā)明人提出 了一種改善聚酰亞胺光刻膠固化后變形的方法，該方法在不做工藝流程、化學(xué)材料和襯底 結(jié)構(gòu)改動(dòng)的基礎(chǔ)之上，在聚酰亞胺光刻膠曝光步驟之前增加一個(gè)使光刻圖形偏移的步驟， 通過設(shè)置光刻圖形偏移量（Overlay offset)使光刻圖形和襯底的位置在原來的基礎(chǔ)上有 一定的偏移，從而使得保護(hù)層的關(guān)鍵位置在曝光時(shí)可以避開襯底上的不穩(wěn)定點(diǎn)（即不同材 質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處)，使襯底差異對聚酰亞胺光刻膠高溫固化時(shí)產(chǎn)生的影響最小化，從而改善保 護(hù)層的變形情況。
[0038] 以上是本申請的核心思想，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例 的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而 不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng) 前提下獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0039] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以 采用其它不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的 情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0040] 其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，表 示器件結(jié)構(gòu)的附圖會(huì)不依一般比例做局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限 制本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0041] 參照圖3,圖3為本發(fā)明改善光刻膠固化后變形的方法的流程圖，本發(fā)明方法的各 步驟在光刻膠曝光之前進(jìn)行，具體步驟如下：
[0042] 步驟一、提供參考晶片，用于在其上形成保護(hù)層，所述參考晶片包括結(jié)構(gòu)相同的原 始參考晶片和偏移參考晶片；
[0043] 步驟二、根據(jù)原始的圖形曝光參數(shù)在原始參考晶片上進(jìn)行曝光刻蝕，經(jīng)烘烤得到 原始保護(hù)層，觀察原始保護(hù)層在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處的變形情況；
[0044] 高溫條件下，聚酰亞胺光刻膠在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處容易因材質(zhì)的比熱 容和熱輻射的不同產(chǎn)生收縮比例的不同，導(dǎo)致變形，因此需要觀察交界處區(qū)域的保護(hù)層是 否發(fā)生變形以及變形情況來確定下一步的圖形偏移量；
[0045] 步驟三、根據(jù)原始保護(hù)層的變形情況，在原始曝光參數(shù)的基礎(chǔ)上加入圖形偏移量， 使光刻圖形沿X軸和Y軸整體偏移，偏移后的光刻圖形的邊緣不在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的 交界處，在偏移參考晶片上進(jìn)行曝光刻蝕后，經(jīng)烘烤獲得相對應(yīng)的偏移參考保護(hù)層，觀察偏 移參考保護(hù)層在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處的變形情況；
[0046] 由于聚酰亞胺光刻膠固化后發(fā)生變形是因?yàn)椴煌馁|(zhì)結(jié)構(gòu)的比熱容和熱輻射不 同所導(dǎo)致的，因此圖形偏移的原則為：使光刻圖形在X軸和Y軸上整體偏移，偏移后的光 刻圖形的邊緣不在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處，光刻圖形的邊緣可以超出不同材質(zhì)結(jié)構(gòu) 的交界處或者不到達(dá)不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處，即光刻圖形邊緣與不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處有偏 離，以此避免曝光后的光刻膠邊緣覆蓋不同材質(zhì)的結(jié)構(gòu)，減小不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)比熱容和熱輻 射的不同對聚酰亞胺光刻膠的影響；
[0047] 當(dāng)加入圖形偏移量在偏移參考晶片上得到新的保護(hù)層后，觀察新的保護(hù)層在不同 材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處是否存在變形及變形情況，如偏移不到位保護(hù)層仍存在變形，則逐漸改變 圖形偏移量使光刻圖形繼續(xù)沿X軸和Y軸偏移，并在新的偏移參考晶片上曝光刻蝕烘烤，得 到對應(yīng)的偏移參考保護(hù)層，對不同圖形偏移量對應(yīng)得到的偏移參考保護(hù)層進(jìn)行比較；
[0048] 步驟四、根據(jù)偏移參考保護(hù)層的變形情況，將保護(hù)層沒有變形且窗口較大的偏移 參考晶片的光刻圖形定為校正圖形；
[0049] 當(dāng)有多個(gè)偏移參考晶片時(shí)，對這些偏移參考晶片進(jìn)行比較后，選出保護(hù)層沒有變 形的偏移參考晶片，將該偏移參考晶片的光刻圖形定為校正圖形；
[0050] 步驟五、確定出校正圖形相對于原始光刻圖形的圖形偏移量，包括X軸方向的偏 移量ΛΧ以及Y軸方向的偏移量ΛΥ，得到對應(yīng)的圖形偏移量參數(shù)；
[0051] 步驟六、將得到的圖形偏移量參數(shù)ΛΧ和ΛΥ通過軟件補(bǔ)償?shù)姆绞教砑又翀D形曝 光參數(shù)中，進(jìn)行曝光；如圖4所示，圖形偏移量參數(shù)ΛΧ和ΛΥ可以offset參數(shù)形式添加到 R2R曝光機(jī)下貨值系統(tǒng)中。
[0052] 使偏移后的光刻圖形的邊緣不在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處可得到以下校正 圖形：校正圖形的邊緣離開襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處，當(dāng)校正圖形的邊緣偏離不同材 質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處時(shí)，光刻后的光刻膠邊緣也超過(偏離）襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處，其 邊緣所在區(qū)域只有一種結(jié)構(gòu)，則不會(huì)發(fā)生高溫烘烤后收縮比例不一致的情況，如圖4所示， 圖4為校正圖形邊緣離開襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處得到的保護(hù)層結(jié)構(gòu)圖，通過對比圖1 和圖4可知，加入圖形偏移量參數(shù)后得到的保護(hù)層變形情況得到了很大的改善；或者，校正 圖形的邊緣在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處之上且不超過該交界線，當(dāng)校正圖形邊緣不超 過不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處時(shí)，光刻后的光刻膠邊緣下方也只有一種結(jié)構(gòu)，也避免了高溫烘烤 后收縮比例不一致的情況發(fā)生，如圖5所示，圖5為校正圖形邊緣在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的 交界處且不超過該交界線得到的保護(hù)層結(jié)構(gòu)圖，通過對比圖1和圖5可知，加入圖形偏移量 參數(shù)后可以避免和晶過程中光刻膠受熱不一致導(dǎo)致固化后產(chǎn)生形變的情況發(fā)生，保護(hù)層變 形情況得到了很大的改善。
[0053] 除了可在曝光機(jī)的下貨值系統(tǒng)中添加圖形偏移量參數(shù)外，還可以在曝光菜單中的 對位標(biāo)記的坐標(biāo)添加偏移量，曝光后的圖形則會(huì)相應(yīng)的延X軸或者Y軸方向偏移，或者更改 曝光菜單中的BLIND設(shè)置，新添加一個(gè)帶偏移量的BLIND以取代不含偏移量的BLIND，從而 實(shí)現(xiàn)圖形偏移。
[0054] 前述步驟中在對聚酰亞胺光刻膠進(jìn)行烘烤時(shí)，烘烤溫度為300?350攝氏度，在前 述溫度下烘烤時(shí)間為50?80分鐘。不同的聚酰亞胺光刻膠烘烤的溫度和時(shí)間略有差異， 可參考光刻膠廠商的技術(shù)資料。以型號(hào)為HD-8820的聚酰亞胺光刻膠為例，烘烤時(shí)：首先， 升溫到150攝氏度，耗時(shí)5分鐘；第二步，升溫到320攝氏度，耗時(shí)70分鐘，升溫速度為2. 5 攝氏度每分鐘；第三步，保持320攝氏度烘烤60分鐘，完成烘烤。
[0055] 本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件保護(hù)層曝光的方法，包括以下步驟：
[0056] 在已形成壓焊點(diǎn)金屬的半導(dǎo)體器件襯底上旋涂光刻膠層；以具有保護(hù)層圖形的掩 膜對光刻膠層進(jìn)行曝光，其中，在對光刻膠層進(jìn)行曝光之前增加添加圖形偏移量的步驟，該 步驟包括以下子步驟：
[0057] 子步驟一、提供參考半導(dǎo)體器件，用于在其上形成保護(hù)層，所述參考半導(dǎo)體器件包 括原始參考半導(dǎo)體器件和偏移參考半導(dǎo)體器件；
[0058] 子步驟二、根據(jù)原始的圖形曝光參數(shù)在原始參考半導(dǎo)體器件上進(jìn)行曝光刻蝕，經(jīng) 烘烤得到原始保護(hù)層，觀察原始保護(hù)層在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處的變形情況；
[0059] 子步驟三、根據(jù)原始保護(hù)層的變形情況，在原始圖形曝光參數(shù)的基礎(chǔ)上加入圖形 偏移量，使光刻圖形沿X軸和Y軸整體偏移，偏移后的光刻圖形的邊緣不在襯底上不同材質(zhì) 結(jié)構(gòu)的交界處，在偏移參考半導(dǎo)體器件上進(jìn)行曝光刻蝕后，經(jīng)烘烤獲得相對應(yīng)的偏移參考 保護(hù)層，觀察偏移參考保護(hù)層在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處的變形情況；
[0060] 子步驟四、根據(jù)偏移參考保護(hù)層的變形情況，將保護(hù)層沒有變形且窗口較大的偏 移參考晶片的光刻圖形定為校正圖形；
[0061] 子步驟五、確定出校正圖形相對于原始光刻圖形的圖形偏移量，包括X軸方向的 偏移量ΛΧ以及Y軸方向的偏移量ΛΥ，得到對應(yīng)的圖形偏移量參數(shù)；
[0062] 子步驟六、將子步驟五得到的圖形偏移量參數(shù)ΛΧ和ΛΥ通過軟件補(bǔ)償?shù)姆绞教?加至圖形曝光參數(shù)中，進(jìn)行曝光。
[0063] 本發(fā)明方法通過在光刻膠曝光過程中添加圖形偏移量（overlay offset)的辦法， 使曝光圖形在襯底上具有一定的位置偏移，而且圖形偏移量很小，僅為幾微米，對整個(gè)光刻 圖形的其他區(qū)域不會(huì)產(chǎn)生影響，通過光刻圖形的整體偏移使光刻膠的邊緣可以避開襯底上 比熱容和熱輻射相差較大的區(qū)域，避免光刻膠在高溫情況下因受熱發(fā)生收縮的比例不同而 導(dǎo)致固化時(shí)發(fā)生變形，保證了芯片的可靠性和穩(wěn)定性。本發(fā)明方法是在工藝流程，器件設(shè)計(jì) 以及光刻的涂膠顯影工藝條件都已經(jīng)確定的情況下做調(diào)整改善，可以以最小的改動(dòng)得到最 大的改善，即可以不用更改流程設(shè)置和器件設(shè)計(jì)等，具有工藝條件改動(dòng)小、容易實(shí)現(xiàn)、效果 好和周期短的特點(diǎn)。
[0064] 以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對 本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對本發(fā)明的具體 實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換， 其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 改善光刻膠固化后變形的方法，其特征在于：在光刻膠曝光之前添加圖形偏移量參 數(shù)，所述光刻膠為聚酰亞胺光刻膠，具體步驟如下： 步驟一、提供參考晶片，用于在其上形成保護(hù)層，所述參考晶片包括原始參考晶片和偏 移參考晶片； 步驟二、根據(jù)原始的圖形曝光參數(shù)在原始參考晶片上進(jìn)行曝光刻蝕，經(jīng)烘烤后得到原 始保護(hù)層，觀察原始保護(hù)層在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處的變形情況； 步驟三、在原始圖形曝光參數(shù)的基礎(chǔ)上逐漸改變圖形偏移量，使光刻圖形沿X軸和Y軸 整體偏移，偏移后的光刻圖形的邊緣不在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處，在偏移參考晶片 上進(jìn)行曝光刻蝕，經(jīng)烘烤后獲得相對應(yīng)的偏移參考保護(hù)層，觀察偏移參考保護(hù)層在襯底上 不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處的變形情況； 步驟四、根據(jù)偏移參考保護(hù)層的變形情況，將保護(hù)層沒有變形且窗口較大的偏移參考 晶片的光刻圖形定為校正圖形； 步驟五、確定出校正圖形相對于原始光刻圖形的圖形偏移量，包括X軸方向的偏移量 Λ X以及Y軸方向的偏移量Λ Y，得到對應(yīng)的圖形偏移量參數(shù)； 步驟六、將得到的圖形偏移量參數(shù)ΛΧ和ΛΥ通過軟件補(bǔ)償?shù)姆绞教砑又翀D形曝光參 數(shù)中，進(jìn)行曝光。
2. 如權(quán)利要求1所述的改善光刻膠固化后變形的方法，其特征在于：所述校正圖形的 邊緣遠(yuǎn)離襯底上不同結(jié)構(gòu)的交界處。
3. 如權(quán)利要求1所述的改善光刻膠固化后變形的方法，其特征在于：所述校正圖形位 于襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處之上且不超過該交界線。
4. 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的改善光刻膠固化后變形的方法，其特征在于：所述 步驟二和步驟三中光刻膠的烘烤溫度為300?350攝氏度。
5. 如權(quán)利要求4所述的改善光刻膠固化后變形的方法，其特征在于所述步驟二和步驟 三中光刻膠的烘烤時(shí)間為50?80分鐘。
6. 半導(dǎo)體器件保護(hù)層曝光的方法，包括以下步驟：在已形成壓焊點(diǎn)金屬的半導(dǎo)體器件 襯底上旋涂聚酰亞胺光刻膠層；以具有保護(hù)層圖形的掩膜對光刻膠層進(jìn)行曝光； 其特征在于： 在對光刻膠層進(jìn)行曝光之前添加圖形偏移量參數(shù)，其中，包括以下子步驟： 子步驟一、提供參考半導(dǎo)體器件，用于在其上形成保護(hù)層，所述參考半導(dǎo)體器件包括原 始參考半導(dǎo)體器件和偏移參考半導(dǎo)體器件； 子步驟二、根據(jù)原始的圖形曝光參數(shù)在原始參考半導(dǎo)體器件上進(jìn)行原始曝光刻蝕，經(jīng) 高溫烘烤得到原始保護(hù)層，觀察原始保護(hù)層在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處的變形情況； 子步驟三、根據(jù)原始保護(hù)層的變形情況，在原始圖形曝光參數(shù)的基礎(chǔ)上加入圖形偏移 量，使光刻圖形沿X軸和Υ軸整體偏移，偏移后的光刻圖形的邊緣不在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu) 的交界處，在偏移參考半導(dǎo)體器件上進(jìn)行曝光刻蝕后，經(jīng)高溫烘烤獲得相對應(yīng)的偏移參考 保護(hù)層，觀察偏移參考保護(hù)層在襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)交界處的變形情況； 子步驟四、根據(jù)偏移參考保護(hù)層的變形情況，將保護(hù)層沒有變形且窗口較大的偏移參 考晶片的光刻圖形定為校正圖形； 子步驟五、確定出校正圖形相對于原始光刻圖形的圖形偏移量，包括X軸方向的偏移 量ΛΧ以及Y軸方向的偏移量Λ Y，得到對應(yīng)的圖形偏移量參數(shù)； 子步驟六、將子步驟五得到的圖形偏移量參數(shù)ΛΧ和ΛΥ通過軟件補(bǔ)償?shù)姆绞教砑又?圖形曝光參數(shù)中，進(jìn)行曝光。
7. 如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件保護(hù)層曝光的方法，其特征在于：所述校正圖形的 邊緣遠(yuǎn)離襯底上不同結(jié)構(gòu)的交界處。
8. 如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件保護(hù)層曝光的方法，其特征在于：所述校正圖形位 于襯底上不同材質(zhì)結(jié)構(gòu)的交界處之上且不超過該交界線。
9. 如權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件保護(hù)層曝光的方法，其特征在于：所述 子步驟二和子步驟三中光刻膠的烘烤溫度為300?350攝氏度。
10. 如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件保護(hù)層曝光的方法，其特征在于：所述子步驟二和 子步驟三中光刻膠的烘烤時(shí)間為50?80分鐘。
【文檔編號(hào)】G03F7/20GK104216232SQ201310211258
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月29日
【發(fā)明者】曾森茂, 沈佳, 陳輝 申請人:無錫華潤上華科技有限公司