反射光刻膠、填充光刻膠以及具有一定光刻解析能力的頂層光刻膠來克服光刻膠層出現(xiàn)的高階差的問題，同時利用抗反射光刻膠的表面較好的物理特性和粘附特性，將填充光刻膠表面形成的大小不等的霧狀液滴消除，不但擴大了刻蝕的工藝窗口，而且有效地改善了通孔的形貌，同時簡化了工藝步驟，有效地降低了工藝成本，將通孔失效模式降低并控制到了一定的程度，有著非常好的工藝成本優(yōu)勢。
[0077]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然所述實施例僅為了便于說明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領域的技術人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動與潤飾，本發(fā)明所主張的保護范圍應以權利要求書所述為準。
【主權項】
1.一種高深寬比結構的光刻膠填充方法，所述高深寬比結構具有底部和側壁，其特征在于，包括: 步驟Ol:提供一具有高深寬比結構的半導體器件襯底； 步驟02:在所述半導體器件襯底上形成第一抗反射光刻膠，并且對所述第一抗反射光刻膠進行烘烤；所述第一抗反射光刻膠形成于所述高深寬比結構的底部和側壁以及所述高深寬比結構的頂部的所述半導體器件襯底表面； 步驟03:在所述第一抗反射光刻膠表面形成填充光刻膠，并且對所述填充光刻膠進行烘烤；其中，部分所述填充光刻膠填充于所述高深寬比結構中，所述填充光刻膠的頂部高于所述高深寬比結構的頂部； 步驟04:在所述填充光刻膠表面形成第二抗反射光刻膠，并且對第二抗反射光刻膠進行烘烤；然后在所述第二抗反射光刻膠表面形成頂部光刻膠，并且對頂部光刻膠進行烘烤。2.根據(jù)權利要求1所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，所述第一抗反射光刻膠具有保型性、抗反射性和粘附性，并且與所述填充光刻膠層相兼容；所述第一抗反射光刻膠的粘度為5?50，厚度不超過2000埃，所述第一抗反射光刻膠的涂膠劑量為0.5?5ml，涂膠次數(shù)為I?3次。3.根據(jù)權利要求1所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，所述步驟03中，所述填充光刻膠的涂覆過程包括不同轉速涂覆子過程；在所述填充光刻膠的涂覆過程完成之后，且在烘烤所述填充光刻膠之前，還包括風干過程。4.根據(jù)權利要求3所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，所述不同轉速涂覆子過程中的最后的一個涂覆子過程的轉速為1000?5000r/min ;所述風干過程的風干時間為5?15min。5.根據(jù)權利要求1所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，所述填充光刻膠的厚度大于5000埃，粘度為I?20 ;所述填充光刻膠的涂膠劑量為1.5?5ml，涂膠次數(shù)為I?3次。6.根據(jù)權利要求1所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，所述填充光刻膠與所述第一抗反射光刻膠或與所述第二抗反射光刻膠的刻蝕速率比大于2:1。7.根據(jù)權利要求6所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，所述填充光刻膠與所述第一抗反射光刻膠的刻蝕速率比大于3:1，所述填充光刻膠與所述第二抗反射光刻膠的刻蝕速率比大于3.5:1。8.根據(jù)權利要求1所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，所述第二抗反射光刻膠與所述填充光刻膠相兼容，所述第二抗反射光刻膠的厚度為300?2000埃，粘度為5?30 ;所述第二抗反射光刻膠的涂布劑量為1.5?5ml，涂膠次數(shù)為I?3次。9.根據(jù)權利要求1所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，所述頂層光刻膠具有可平坦化性和光刻解析能力，所述頂層光刻膠的厚度由所述第一通孔層表面非第一通孔內的所述第一抗反射光刻膠、所述填充光刻膠和所述第二抗反射光刻膠的厚度總和、以及所述頂層光刻膠與所述填充光刻膠的刻蝕速率比。10.根據(jù)權利要求9所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，所述頂層光刻膠的厚度大于所述第一抗反射光刻膠的厚度、所述填充光刻膠的厚度/3.5和所述第二抗反射光刻膠的厚度三者的總和。11.根據(jù)權利要求1-10任意一項所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，對所述第一抗反射光刻膠、所述填充光刻膠、所述第二抗反射光刻膠和所述頂層光刻膠進行烘烤時的烘烤溫度均為50?250°C。12.根據(jù)權利要求11所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，所述高深寬比結構的光刻膠填充方法應用于高深寬比結構的制備過程中，所述高深寬比結構的制備過程包括以下步驟: 步驟101:提供一表面從下向上依次具有接觸孔的接觸孔層、填充于所述接觸孔中的第一金屬、氮化硅層、第二通孔材料層和具有第一通孔的第一通孔層的半導體器件襯底；步驟102:在完成所述步驟101的所述半導體器件襯底上涂覆第一抗反射光刻膠，然后烘烤所述第一抗反射光刻膠，所述第一抗反射光刻膠覆蓋在所述第一通孔層表面以及所述第一通孔層的第一通孔底部和側壁； 步驟103:在所述第一抗反射光刻膠上涂覆填充光刻膠，然后烘烤所述填充光刻膠，部分所述填充光刻膠均填充于所述第一通孔內； 步驟104:在所述填充光刻膠上涂覆第二抗反射光刻膠，然后烘烤所述第二抗反射光刻膠； 步驟105:在所述第二抗反射光刻膠表面涂覆頂層光刻膠，然后烘烤所述頂層光刻膠；步驟106:經(jīng)光刻工藝，在所述頂層光刻膠中形成第二通孔圖案；所述第二通孔圖案位于所述接觸孔的正上方； 步驟107:以具有所述第二通孔圖案的所述頂層光刻膠為掩膜，經(jīng)刻蝕工藝，在所述第二抗反射光刻膠、所述填充光刻膠、所述第一抗反射光刻膠和所述第二通孔材料中形成第二通孔圖案；所述第二通孔圖案未穿透所述第二通孔材料層的底部； 步驟108:去除所述頂層光刻膠、所述第二抗反射光刻膠、所述填充光刻膠和所述第一抗反射光刻膠； 步驟109:以所述氮化硅層為刻蝕停止層，經(jīng)刻蝕工藝，使得最終的第二通孔圖案穿透所述第二通孔材料層底部和所述氮化硅層，暴露出所述第一通孔頂部； 步驟110:在所述第二通孔和所述第一通孔中填充金屬并進行平坦化工藝。13.根據(jù)權利要求12所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，所述步驟107中，采用的等離子體源包含氦、氖、氬、氪和氙中的一種或多種。14.根據(jù)權利要求13所述的高深寬比結構的光刻膠填充方法，其特征在于，所述采用的等離子體源還包含一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和氮氣中的一種或多種。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種高深寬比結構的光刻膠填充方法，通過組合抗反射光刻膠、填充光刻膠以及具有光刻解析能力的光刻膠來平坦化光刻膠層出現(xiàn)的高階差的問題，同時利用抗反射光刻膠的表面較好的物理特性和粘附特性，將填充光刻膠表面形成的大小不等的霧狀液滴消除，不但擴大了刻蝕的工藝窗口，而且有效地改善了通孔的形貌，同時簡化了工藝步驟，有效地降低了工藝成本，將通孔失效模式降低并控制到了一定的程度，有著非常好的工藝成本優(yōu)勢。
【IPC分類】H01L21/027
【公開號】CN105206511
【申請?zhí)枴緾N201510546180
【發(fā)明人】孟鴻林, 魏芳, 朱駿, 呂煜坤, 張旭升
【申請人】上海華力微電子有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月31日