[发明专利]基于高台阶斜坡的光刻方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种基于高台阶斜坡的光刻方法及系统。

背景技术

在MEMS的表面可动结构制造中，通常会做一层很厚的牺牲层，在腐蚀牺牲层时，通常会要求腐蚀形貌有一定的角度，而后再淀积可动层（如多晶硅）。现有技术中若要在斜坡上光刻，由于斜坡较高（通常高度2μm以上），造成甩胶后光刻胶坡顶和坡底胶的厚度不均，光刻时坡底需要的能量就很高，会造成坡顶的图形过曝光。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于高台阶斜坡的光刻方法及系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种更精密的基于高台阶斜坡的光刻方法及系统。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种基于高台阶斜坡的光刻方法，所述方法包括：

S1、在衬底上制备具有高台阶斜坡的牺牲层；

S2、在所述牺牲层上采用旋转涂胶方法覆盖一层光刻胶，形成光刻层；

S3、设置掩膜版上的掩膜图形及补偿图形，所述掩膜图形为横跨坡顶、斜坡和坡底的长方形，补偿图形包括坡顶补偿图形和斜坡补偿图形，坡顶补偿图形为与坡顶对应设置且长度等于坡顶宽度、宽度大于掩膜图形宽度的长方形，斜坡补偿图形为若干与斜坡对应设置且与掩膜图形和坡顶补偿图形相邻设置的三角形；

S4、光刻机利用掩膜版对光刻层进行一次或多次光刻。

作为本发明的进一步改进，所述坡顶补偿图形与掩膜图形共用同一对称轴，斜坡补偿图形设置为4个直角三角形。

作为本发明的进一步改进，所述高台阶斜坡的高度大于2μm，角度为40°~60°。

作为本发明的进一步改进，所述牺牲层的材料为TEOS或PSG。

作为本发明的进一步改进，所述牺牲层厚度大于5μm。

相应地，一种基于高台阶斜坡的光刻系统，所述系统包括：

沉积单元，用于在衬底上制备具有高台阶斜坡的牺牲层；

涂胶单元，用于在所述牺牲层上采用旋转涂胶方法覆盖一层光刻胶，形成光刻层；

光刻单元，用于对光刻层进行一次或多次光刻，光刻单元包括设有若干补偿图形的掩膜版，掩膜版上包括掩膜图形及补偿图形，所述掩膜图形为横跨坡顶、斜坡和坡底的长方形，补偿图形包括坡顶补偿图形和斜坡补偿图形，坡顶补偿图形为与坡顶对应设置且长度等于坡顶宽度、宽度大于掩膜图形宽度的长方形，斜坡补偿图形为若干与斜坡对应设置且与掩膜图形和坡顶补偿图形相邻设置的三角形。

本发明的有益效果是：本发明通过在掩膜版上设置坡顶补偿图形和斜坡补偿图形，对具有高台阶斜坡的牺牲层的衬底进行光刻，在坡顶光刻胶厚度小部分设置较宽的补偿图形，进而对坡顶过曝光进行补偿，减小了光刻图形的误差，提高了高台阶斜坡的光刻精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施方式中基于高台阶斜坡的光刻方法的具体流程图；

图2为本发明一实施方式中甩胶后光刻胶坡顶和坡底的电镜形貌图；

图3为本发明一实施方式基于高台阶斜坡的光刻方法及系统中掩膜版补偿图形的结构示意图；

图4为现有技术中未采用补偿图形的掩膜版进行光刻后的牺牲层电镜形貌图；

图5为本发明一实施方式中采用补偿图形的掩膜版进行光刻后的牺牲层电镜形貌图。

具体实施方式

一种基于高台阶斜坡的光刻方法，所述方法包括：

S1、在衬底上制备具有高台阶斜坡的牺牲层；

S2、在所述牺牲层上采用旋转涂胶方法覆盖一层光刻胶，形成光刻层；

S3、设置掩膜版上的掩膜图形及补偿图形，所述掩膜图形为横跨坡顶、斜坡和坡底的长方形，补偿图形包括坡顶补偿图形和斜坡补偿图形，坡顶补偿图形为与坡顶对应设置且长度等于坡顶宽度、宽度大于掩膜图形宽度的长方形，斜坡补偿图形为若干与斜坡对应设置且与掩膜图形和坡顶补偿图形相邻设置的三角形；

S4、光刻机利用掩膜版对光刻层进行一次或多次光刻。

相应地，一种基于高台阶斜坡的光刻系统，所述系统包括：

沉积单元，用于在衬底上制备具有高台阶斜坡的牺牲层；