一种接触式曝光的厚干膜光刻方法与流程

本发明属于半导体集成电路制造，尤其涉及一种接触式曝光的厚干膜光刻方法。

背景技术：

1、su-8光刻胶具有良好的光学特性(透明)，优异的生物相容性，因此被广泛的应用在mems领域。su-8光刻胶是一种负性、抗近紫外线和热固性的聚合物，其高固体含量(重量比72％-85％)使得通过单次旋涂结构厚度即可达几百微米，经多次旋涂甚至可达几毫米。在365nm的近紫外光谱中，吸光度约为46％，可用于制备侧壁基本无倾斜的结构。此外，由于其树脂芳香族的性质及高度交联，su-8具有出色的热和化学稳定性、高机械强度，常用于生物mems芯片。干膜(dry film)是相对湿膜(wet film)而言的一种高分子材料，它通过紫外线的照射后能够产生一种聚合反应，形成一种稳定的物质附着于晶圆表面。su-8厚干膜是将su-8光刻胶制作成厚干膜形态，通过贴膜的方式将厚干膜贴到晶圆上，可以有更好的膜厚均一性以及较厚的膜厚。

2、在厚干膜接触式曝光过程中，由于晶圆表面或多或少的存在薄膜层残留以及掩模版多次使用后表面的胶颗粒，在进行实际光刻工艺过程中无法做到掩模版和晶圆绝对接触，由于掩模版和目标晶圆之间存在的间隙，光会发生衍射，厚干膜因离焦将会导致显影后显现的光刻图形出现异常。

技术实现思路

1、本申请提供一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，根据显影后显现的光刻图形与掩模版设计图形之间的差异对掩模版上的图形进行补偿，使得修正后显影显现的光刻图形与根据用户需求设计的图形达成一致，解决了厚干膜在接触式曝光中因离焦导致图形变形、失真的问题。

2、本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

3、为达上述之一或部分或全部目的或其他目的，本发明提供一种接触式曝光的厚干膜光刻方法。

4、一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，包括：

5、根据用户需求设计掩模版上的图形；

6、在衬底上贴附一层厚干膜；

7、使用所述掩模版对贴膜后的衬底进行接触式曝光显影，获取显影后显现的光刻图形；

8、根据显影后显现的光刻图形对掩模版上设计的图形进行修正，直至显影后显现的光刻图形与根据用户需求设计的图形一致。

9、根据显影后显现的光刻图形对掩模版上设计的图形进行修正的具体过程包括：

10、比较显影后显现的光刻图形与掩模版上设计的图形是否一致；若一致，则不进行修正；若不一致，则量测显影后显现的光刻图形与掩模版上设计的图形之间的差异，根据所述差异对掩模版上设计的图形进行光学邻近效应修正。

11、根据所述差异对掩模版上设计的图形进行光学邻近效应修正的具体过程包括：

12、根据所述差异对下一轮制版时对掩模版上设计的图形进行补偿，量测每次补偿后显影显现的光刻图形与根据用户需求设计的图形之间的差异，根据所述差异对掩模版上设计的图形再次进行补偿，直至进行若干次补偿后显影显现的光刻图形与根据用户需求设计的图形一致。

13、所述掩模版上设计的图形为直角，则所述显影后显现的光刻图形为尖角；

14、通过改变所述掩模版上设计的图形的角度，进而改变所述显影后显现的光刻图形的角度，直至显影显现的光刻图形角度与根据用户需求设计的图形角度一致。

15、接触式曝光显影的具体过程包括：

16、使用所述掩模版对贴膜后的衬底进行接触式曝光处理；

17、对曝光完成后的衬底进行热制程以及曝光后烘烤；

18、烘烤完成后的衬底进行显影，显影后光刻图形显现。

19、所述接触式曝光处理使用接触式曝光机，所述接触式曝光机包括，光源、掩模版、投影镜组、工作台以及控制系统；

20、所述光源产生光线，所述掩模版上有根据用户需求设计的图形，所述投影镜组将所述掩膜板上的图形放大并投影到所述工作台上，所述工作台放置被曝光材料，所述控制系统负责控制整个曝光过程。

21、所述工作台上放置的被曝光材料为贴膜后的衬底；

22、所述衬底上可贴附若干层厚干膜，所述衬底可以有前层图形。

23、所述厚干膜由i线光刻胶制成，所述衬底上可贴附的若干层厚干膜厚度为10-200um。

24、所述光源进行曝光时需要增加滤光片过滤掉非i线的光。

25、所述接触式曝光处理过程为：

26、将所述掩模版与贴膜后的衬底紧密接触后利用光源照射，掩模版上的图形曝光在贴膜后的衬底上。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果主要包括：

28、本发明提供一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，根据显影后显现的光刻图形与掩模版设计图形之间的差异对掩模版上的图形进行补偿，使得修正后显影显现的光刻图形与根据用户需求设计的图形达成一致，解决了厚干膜在接触式曝光中因离焦导致图形变形、失真的问题。

29、为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，其特征在于，根据显影后显现的光刻图形对掩模版上设计的图形进行修正的具体过程包括：

3.根据权利要求2所述的一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，其特征在于，根据所述差异对掩模版上设计的图形进行光学邻近效应修正的具体过程包括：

4.根据权利要求3所述的一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，其特征在于，接触式曝光显影的具体过程包括：

6.根据权利要求5所述的一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，其特征在于，所述厚干膜由i线光刻胶制成，所述衬底上可贴附的若干层厚干膜厚度为10-200um。

9.根据权利要求6所述的一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，其特征在于，所述光源进行曝光时需要增加滤光片过滤掉非i线的光。

10.根据权利要求9所述的一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，其特征在于，所述接触式曝光处理过程为：

技术总结
一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，包括：根据用户需求设计掩模版上的图形；在衬底上贴附一层厚干膜；使用掩模版对贴膜后的衬底进行接触式曝光显影，获取显影后显现的光刻图形；根据显影后显现的光刻图形对掩模版上设计的图形进行修正，直至显影后显现的光刻图形与根据用户需求设计的图形一致。本申请提供一种接触式曝光的厚干膜光刻方法，根据显影后显现的光刻图形与掩模版设计图形之间的差异对掩模版上的图形进行补偿，使得修正后显影显现的光刻图形与根据用户需求设计的图形达成一致，解决了厚干膜在接触式曝光中因离焦导致图形变形、失真的问题。

技术研发人员：刘涛,龚燕飞,吴俊
受保护的技术使用者：上海新微技术研发中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/10