[发明专利]一种光刻胶图案化方法及光刻胶剥离方法

说明书

本发明提供一种光刻胶图案化方法及光刻胶剥离方法，在对光刻胶层进行曝光形成曝光区和非曝光区之后，对曝光区的顶部进行处理，形成预阻挡层，或者结合负显影技术去除非曝光区，形成第一图案结构，之后对第一图案结构进行等离子体处理，使得预阻挡层发生反应形成阻挡层，并且使得阻挡层下方的光刻胶层被刻蚀，形成上宽下窄的第二图案结构。阻挡层的有利于保持第二图案结构的顶部尺寸，以及光刻胶层的钻刻，利于形成上宽下窄的第二图案结构。在衬底上形成上宽下窄的图案结构后沉积金属层，去除光刻胶实现光刻胶剥离。该过程可以采用例如正显影技术去除曝光后的光刻胶。整个过程采用的试剂不会对图案金属层以及衬底造成损伤，提高了成品率。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种光刻胶图案化方法及光刻胶剥离方法。

背景技术

在半导体集成电路制造过程中，光刻胶剥离工艺是非常常用且关键的工艺过程。例如在微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems)工艺中，光刻胶剥离不仅能解决金属刻蚀的问题还能够解决衬底损伤问题。而光刻胶剥离方法的关键是光刻胶图案的形成。目前通常采用负显影技术、双图案层技术等。这些技术通常伴随着过程复杂、图案控制难度大、损伤衬底等缺点。

针对现有技术中的上述问题，有必要提供一种简单易行且易于控制图案结构的光刻胶剥离技术。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种光刻胶图案化方法及光刻胶剥离方法，该方法通过硅基化以及氧等离子体处理工艺结合负显影技术在衬底上方形成T型或者类似的上宽狭窄的图案结构，过程简单、易于实现，并且图案的形状及尺寸易于控制。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供了一种光刻胶图案化方法，该方法包括如下步骤：

提供一衬底，所述衬底表面涂覆有光刻胶层；

对所述光刻胶层进行曝光，形成曝光区和非曝光区；

在所述曝光区的顶部形成预阻挡层以形成第一图案结构；

对所述第一图案结构进行刻蚀，以形成第二图案结构，所述预阻挡层在刻蚀过程中形成阻挡层，形成的所述第二图案结构中的所述阻挡层的宽度大于所述阻挡层下方的所述光刻胶层的宽度。

可选地，在所述曝光区的顶部形成预阻挡层以形成第一图案结构，还包括采用负显影技术去除所述光刻胶层的所述非曝光区。

可选地，在所述曝光区的顶部形成预阻挡层以形成第一图案层，还包括以下步骤：

对曝光后的所述光刻胶层进行硅烷基化；

在所述曝光区的所述光刻胶层的顶部形成含硅聚合物层。

可选地，对曝光后的所述光刻胶层进行硅烷基化，还包括以下步骤：

将带有曝光后的光刻胶层的所述衬底置于反应腔室中；

向所述反应腔室通入硅基化试剂；

将反应温度设置为50℃～150℃；

将所述第一图案结构在所述反应腔室中保持30秒～900秒。

可选地，所述预阻挡层的厚度介于10nm～300nm。

可选地，对所述第一图案结构进行刻蚀，以形成第二图案结构还包括以下步骤：

对所述第一图案结构进行氧等离子体处理；

所述预阻挡层被氧化为氧化物层以形成阻挡层。

可选地，在80℃～200℃之间对所述第一图案结构进行氧等离子体处理。

可选地，所述第二图案结构中的所述阻挡层与所述阻挡层下方的所述光刻胶层形成T型结构。