光刻膠厚度的確定方法與流程

本發明涉及半導體技術領域，特別是，涉及一種光刻膠厚度的確定方法。

背景技術：

現有技術中，光刻膠的厚度一般通過光刻膠厚度與關鍵尺寸關系曲線確定。即以光刻膠厚度為X軸，關鍵尺寸CD(critical dimension)為Y軸做出光刻膠厚度與關鍵尺寸關系曲線，當目標尺寸為線條間space尺寸時，取光刻膠厚度與關鍵尺寸關系曲線中波谷位置對應的光刻膠厚度；當目標尺寸為線條line尺寸時，取光刻膠厚度與關鍵尺寸關系曲線中波峰位置對應的光刻膠厚度。

CN101872127A公開了一種光刻膠厚度與關鍵尺寸關系曲線的制作方法，用于光刻膠厚度的確定，其制作曲線的過程和常見的方法一樣，仍需光刻板進行關鍵尺寸CD的測量，占用器材較多，制作流程復雜，成本較高。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種光刻膠厚度的確定方法，其通過最小曝光能量搖擺曲線即可確定光刻膠厚度，該方法占用器材少，操作簡單，可有效降低成本。

為解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種光刻膠厚度的確定方法，包括以下步驟：

S101.準備多個測試晶圓：對測試晶圓分別進行編號，編號為1、2、3、…n；

S102.在n個測試晶圓上分別涂覆光刻膠；

S103.測量每個測試晶圓上光刻膠厚度THK：n個測試晶圓上光刻膠厚度分別為THK₁、THK₂、THK₃、…THK_n；

S104.對每個測試晶圓上的光刻膠進行曝光，獲得每個測試晶圓上光刻膠的最小曝光能量E0，n個測試晶圓上光刻膠的最小曝光能量分別為E0₁、E0₂、E0₃、…E0_n；

S105.獲得最小曝光能量搖擺曲線：根據每個測試晶圓對應的光刻膠厚度THK和其上光刻膠最小曝光能量E0，以光刻膠厚度THK為X軸，以最小曝光能量E0為Y軸繪制曲線，所得曲線即為最小曝光能量搖擺曲線；

S106.確定光刻膠厚度：根據生產中線條間space尺寸和線條line尺寸的變化關系，結合最小曝光能量搖擺曲線，確定最小曝光能量搖擺曲線中波峰或波谷對應的光刻膠厚度即為光刻膠厚度。

進一步的，所述步驟S102中，每個測試晶圓上的光刻膠厚度均一，不同測試晶圓上的光刻膠厚度不同。

進一步的，所述步驟S102中，涂覆光刻膠時，將光刻膠噴至測試晶圓的中心，測試晶圓先以2000～4000r/min旋轉0.5～3s，然后以800～2500r/min旋轉10～30s，即可在測試晶圓上獲得厚度均一的光刻膠膜層。

進一步的，所述步驟S102中，涂覆光刻膠時，將光刻膠噴至測試晶圓的中心，測試晶圓先以3000～4000r/min旋轉1.5～2.5s，然后以1500～2000r/min旋轉15～25s，即可在測試晶圓上獲得厚度均一的光刻膠膜層。

進一步的，所述步驟S103中，光刻膠厚度采用膜厚測量儀測得。

進一步的，所述步驟S104中，采用曝光機對每個測試晶圓上的光刻膠進行曝光。

進一步的，所述步驟S106中，如生產中線條line的尺寸變小，線條間space的尺寸變大，則該生產中光刻膠膜厚選取最小曝光能量搖擺曲線波峰處所對應的光刻膠厚度；如生產中線條line的尺寸變大，線條間space的尺寸變小，則該生產中光刻膠膜厚選取最小曝光能量搖擺曲線波谷處所對應的光刻膠厚度。

相比現有技術，本發明的有益效果在于：本發明通過測量光刻膠厚度和光刻膠的最小曝光能量，獲得最小曝光能量搖擺曲線，通過曲線即可確定光刻膠厚度，最小曝光能量的獲取占用器材少，無需光刻板等曝光器材，且操作簡單，可有效降低成本。

附圖說明

圖1為本發明中光刻膠厚度的確定方法流程圖。

圖2為實施例1中最小曝光能量搖擺曲線示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明中光刻膠厚度的確定方法，包括以下步驟：

S101.準備多個測試晶圓：對測試晶圓分別進行編號，編號為1、2、3、…n；

S102.在n個測試晶圓上分別涂覆光刻膠；

S103.測量每個測試晶圓上光刻膠厚度THK：n個測試晶圓上光刻膠厚度分別為THK₁、THK₂、THK₃、…THK_n；

S104.對每個測試晶圓上的光刻膠進行曝光，獲得每個測試晶圓上光刻膠的最小曝光能量E0，n個測試晶圓上光刻膠的最小曝光能量分別為E0₁、E0₂、E0₃、…E0_n；

S105.獲得最小曝光能量搖擺曲線：根據每個測試晶圓對應的光刻膠厚度THK和其上光刻膠最小曝光能量E0，以光刻膠厚度THK為X軸，以最小曝光能量E0為Y軸繪制曲線，所得曲線即為最小曝光能量搖擺曲線；

S106.確定光刻膠厚度：根據目標尺寸與線條間space尺寸和線條line尺寸的關系，結合最小曝光能量搖擺曲線，最小曝光能量搖擺曲線中波峰或波谷對應的光刻膠厚度即為最佳的光刻膠厚度。

進一步的，所述步驟S102中，每個測試晶圓上的光刻膠厚度均一，不同測試晶圓上的光刻膠厚度不同。涂覆光刻膠時，將光刻膠噴至測試晶圓的中心，測試晶圓先以2000～4000r/min旋轉0.5～3s，然后以800～2500r/min旋轉10～30s，即可在測試晶圓上獲得厚度均一的光刻膠膜層。

進一步的，所述步驟S103中，光刻膠厚度采用膜厚測量儀測得。

進一步的，所述步驟S104中，采用曝光機對每個測試晶圓上的光刻膠進行曝光。

進一步的，所述步驟S106中，如生產中線條line的尺寸變小，線條間space的尺寸變大，則該生產中光刻膠膜厚選取最小曝光能量搖擺曲線波峰處所對應的光刻膠厚度；如生產中線條line的尺寸變大，線條間space的尺寸變小，則該生產中光刻膠膜厚選取最小曝光能量搖擺曲線波谷處所對應的光刻膠厚度。

實施例1

采用如圖1所示流程確定光刻膠厚度，方法包括以下步驟：

S101.準備10個測試晶圓：對測試晶圓分別進行編號，編號為1、2、3、…10；

S102.在10個測試晶圓上分別涂覆光刻膠，不同測試晶圓上的光刻膠厚度不同，涂覆光刻膠時，將光刻膠噴至測試晶圓的中心，測試晶圓先以3000r/min旋轉2.5s，然后以1500r/min旋轉20s，即可在測試晶圓上獲得厚度均一的光刻膠膜層；

S103.采用膜厚測量儀測量每個測試晶圓上光刻膠厚度THK：10個測試晶圓上光刻膠厚度分別為THK₁、THK₂、THK₃、…THK₁₀；即，THK₁為1號測試晶圓上光刻膠厚度，THK₂為2號測試晶圓上光刻膠厚度，以此類推，THK₁₀為10號測試晶圓上光刻膠厚度；

S104.采用曝光機對每個測試晶圓上的光刻膠進行曝光，獲得每個測試晶圓上光刻膠的最小曝光能量E0，10個測試晶圓上光刻膠的最小曝光能量分別為E0₁、E0₂、E0₃、…E0₁₀；即，E0₁為1號測試晶圓上光刻膠的最小曝光能量，E0₂為2號測試晶圓上光刻膠的最小曝光能量，以此類推，E0₁₀為10號測試晶圓上光刻膠的最小曝光能量；

S105.獲得最小曝光能量搖擺曲線：根據每個測試晶圓對應的光刻膠厚度THK和其上光刻膠最小曝光能量E0(即，THK₁對應E0₁，THK₂對應E0₃…THK₁₀對應E0₁₀)，以光刻膠厚度THK為X軸，以最小曝光能量E0為Y軸繪制曲線，所得曲線即為最小曝光能量搖擺曲線(如圖2所示)；

S106.確定光刻膠厚度：根據生產中線條間space尺寸和線條line尺寸的變化關系，結合最小曝光能量搖擺曲線，確定最小曝光能量搖擺曲線中波峰或波谷對應的光刻膠厚度即為光刻膠厚度。

在其他工藝條件確定的情況下，如生產中線條line的尺寸變小，線條間space的尺寸變大，則該生產中光刻膠膜厚選取最小曝光能量搖擺曲線波峰處所對應的光刻膠厚度；如生產中線條line的尺寸變大，線條間space的尺寸變小，則該生產中光刻膠膜厚選取最小曝光能量搖擺曲線波谷處所對應的光刻膠厚度；通過對光刻膠厚度的選擇，減小關鍵尺寸因光刻膠厚度波動而發生的變化，增大工藝窗口。

通過與常規方法(采用光刻膠厚度與關鍵尺寸關系曲線確定光刻膠厚度)比較，本發明與常規方法獲得的結論完全相符，可以替代常規方法使用，從而減少器材的使用，提高生產效率，有效降低成本。

對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本發明權利要求的保護范圍之內。