專利名稱：一種減小孤立接觸孔和密集接觸孔之間尺寸差異的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集成電路工藝中減小孤立接觸孔和密集接觸孔之間尺寸差異的方法。
背景技術(shù)：
在先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工藝中，隨著特征尺寸的逐步縮小，其控制規(guī)范也越來越緊。集成電路制造中由于接觸孔的孤立結(jié)構(gòu)和密集結(jié)構(gòu)同時存在，如何縮小二者之間的差異從而將所有結(jié)構(gòu)控制在同一規(guī)范內(nèi)顯得越來越困難。尤其在接觸孔光刻方面，由于應(yīng)用了象PSM(移相掩膜)一類的RET(Resolution Enhancement Technology，分辨率增強(qiáng)技術(shù))，在解決了分辨率問題的同時也很容易出現(xiàn)孤立接觸孔尺寸遠(yuǎn)比密集接觸孔尺寸小的情況。解決此類問題的常規(guī)方法是在版上加OPC(Optical Proximity Correction，光學(xué)臨近效應(yīng)修正)，但成本很高，周期很長，而且在工藝更改(如光刻膠更換，曝光時照明方式改變等等)后原有的OPC不能適應(yīng)新工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種成本低、周期短、工藝靈活性強(qiáng)的減小孤立接觸孔尺寸和密集接觸孔尺寸小差異的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是利用光刻膠在紫外線照射下收縮的特性，在接觸孔光刻后增加一步紫外線固膠使接觸孔變大。由于孤立接觸孔周圍大片是光刻膠，和密集接觸孔相比光刻膠收縮導(dǎo)致的尺寸變化更大，從而可以明顯減小二者之間的差異。加之紫外線固膠后孤立接觸孔的光刻膠坡度比密集接觸孔更緩，使得孤立接觸孔的條寬損失比不用紫外線固膠時小，其趨勢同樣有利于減小二者之間的差異。紫外線固膠本身在I線和G線光刻上比較常用，通過將后烘和高強(qiáng)度紫外曝光結(jié)合起來達(dá)到增強(qiáng)光刻膠抗刻蝕能力的目的。在本發(fā)明中，將紫外線固膠用在對紫外線敏感的DUV光刻膠上，以充分利用DUV(深紫外)光刻膠對紫外線敏感的特性，通過選擇優(yōu)化的光刻膠烘烤溫度(包括起始溫度和最高溫度)、紫外功率及工藝時間來控制光刻膠的收縮，從而調(diào)整孤立接觸孔和密集接觸孔的尺寸使二者趨于一致。光刻膠烘烤溫度的范圍可控制在80℃~180℃，光刻膠烘烤時間的范圍可控制在20秒~80秒，光刻膠烘烤的紫外功率的范圍可控制在700W/cm2~800W/cm2。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)剖面圖，其工藝流程為(a)第一步孔光刻，光刻后孤立接觸孔比密集接觸孔??；(b)第二步孔刻蝕，刻蝕后孤立接觸孔仍比密集接觸孔小。
圖2為本發(fā)明技術(shù)剖面圖，其工藝流程為(a)第一步孔光刻，光刻后孤立接觸孔比密集接觸孔小；(b)第二步紫外線固膠，固膠后光刻膠水平方向和垂直方向都有收縮，使得孤立接觸孔和密集接觸孔尺寸都有增加，孤立接觸孔擴(kuò)得更大，孤立接觸孔和密集接觸孔的尺寸接近且孤立接觸孔的光刻膠坡度比密集接觸孔更緩；(c)第三步孔刻蝕，由于孤立接觸孔的光刻膠坡度更緩，使得孤立接觸孔的條寬損失比不用紫外線固膠時小，孤立接觸孔和密集接觸孔刻蝕后的尺寸趨于一致。
附圖標(biāo)號1為光刻膠、2為介質(zhì)、3為襯底。
具體實(shí)施例方式
參見圖2，在現(xiàn)有技術(shù)工藝流的孔光刻后進(jìn)行一次紫外線固膠，充分利用DUV(深紫外)光刻膠對紫外線敏感的特性，通過選擇優(yōu)化的后烘溫度(包括起始溫度和最高溫度)，紫外功率及工藝時間來控制光刻膠的收縮，從而調(diào)整孤立接觸孔和密集接觸孔的尺寸使二者趨于一致。具體的后烘溫度，紫外功率及工藝時間取決于光刻膠的種類及厚度，以及固膠前孤立接觸孔和密集接觸孔的尺寸差異。起始溫度典型值在80℃，最高溫度范圍100℃~180℃(可選擇140℃為基準(zhǔn)溫度開始實(shí)驗(yàn))，高溫時間(既有烘烤又有紫外線照射的時間)約20秒到80秒(可選擇50秒為基準(zhǔn)時間開始實(shí)驗(yàn))由于真正起作用的是平均溫度x高溫時間(平均溫度為起始溫度和最高溫度的平均值)，為提高設(shè)備產(chǎn)能，可以選擇較高溫度較短時間來達(dá)到同樣效果。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，采用起始溫度80℃，最高溫度140℃，高溫時間50秒可使刻蝕后孤立接觸孔和密集接觸孔的尺寸差異從原來的~20納米降到~0納米。
權(quán)利要求
1.一種集成電路工藝中減小孤立接觸孔和密集接觸孔之間尺寸差異的方法，其特征在于在接觸孔光刻后進(jìn)行紫外線固膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上述的紫外線固膠采用對紫外線敏感的DUV光刻膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)光刻膠烘烤溫度、時間及紫外功率來控制光刻膠的收縮，調(diào)整孤立接觸孔和密集接觸孔的尺寸使二者趨于一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于上述光刻膠烘烤溫度的范圍控制在80℃~180℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于上述光刻膠烘烤時間的范圍控制在20秒~80秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于上述光刻膠烘烤的紫外功率的范圍控制在700W/cm2~800W/cm2。
全文摘要
在先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工藝中，隨著特征尺寸的逐步縮小，其控制規(guī)范也越來越緊。邏輯電路由于孤立結(jié)構(gòu)和密集結(jié)構(gòu)同時存在，如何縮小二者之間的差異從而將所有結(jié)構(gòu)控制在同一規(guī)范內(nèi)顯得越來越困難。尤其在接觸孔光刻方面，由于應(yīng)用了象PSM(移相掩膜)一類的RET技術(shù)，在解決了分辨率問題的同時也很容易出現(xiàn)孤立接觸孔尺寸遠(yuǎn)比密集接觸孔尺寸小的情況。本發(fā)明通過紫外線固膠來降低孤立接觸孔和密集接觸孔間尺寸的差異。由于孤立接觸孔周圍大片是光刻膠，和密集接觸孔相比光刻膠收縮導(dǎo)致的尺寸變化更大，從而可以明顯減小二者之間的差異，甚至將二者調(diào)整到一致。
文檔編號H01L21/82GK1547251SQ20031010945
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者肖慧敏 申請人:上海華虹(集團(tuán))有限公司, 上海集成電路研發(fā)中心有限公司