[发明专利]一种提高芯片光刻工艺分辨率的方法

说明书

本发明涉及一种提高芯片光刻工艺分辨率的方法。包括：使用激光器产生激光通过偏振片后，聚光到掩膜板上，通过掩膜板之后射到晶圆片上，包括两次曝光过程：第一次曝光：使用第一偏振片对与第一偏振片的偏振光方向相同的晶圆布线位置进行曝光；第二次曝光：使用第二偏振片对与第二偏振片的偏振光方向相同的晶圆布线位置进行曝光；第一偏振片和第二偏振片的偏振光方向分别与掩膜板的两个相互垂直方向的线条方向相同。利用激光的偏振方向和集成电路走向一致的偏振光来曝光感光胶，提高分辨率。

技术领域

本发明属于集成电路光刻技术领域，具体涉及一种提高芯片光刻工艺分辨率的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

集成电路在计算机、数字设备、智能机电中的重要部分，小到儿童玩具，大到航天飞机都在大量使用集成电路芯片，实现其产品智能化，特别是高端芯片是大国、强国竞争的焦点。光刻技术成为关键工序，光刻机成为核心设备。光刻工序决定光刻制作过程。决定光刻最小线宽(即分辨率)的关键步骤。

光刻：光刻的目的及作用就是圆晶片表面绝缘层刻蚀出需要的区域，曝光模式有接触式曝光(软接触、硬接触、真空接触)和投影曝光模式。

或者说：将器件制造、电路连线分层次、分步骤、分区域的图纸按比例缩小后映射到圆晶硅片上，比例有5:1或4：1。光刻套刻有的多到30多次。

光刻机：又称掩膜对准曝光机。相当于用胶片的照相机。照相分为两步：拍照、冲洗底片。一般的光刻工艺要经历底膜处理、涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、显影检验、刻蚀、去胶、最终检验工序。

集成电路的衡量参数：单位面积含有电子元器件的个数，称为集成度。密度越高、集成度越大。完成的功能越多。导致制造元器件的几何尺寸越来越小，线宽越来越细。工艺水平又按照最小线宽来体现如：1微米，0.5微米，0.1微米、50纳米、22纳米、10纳米、7纳米、5纳米等制造工艺。

分辨率为相邻两个特征图形区分开的能力。分辨率越高，形成的关键尺寸越小，光刻胶的分辨能力越好，光刻系统就越好。

目前台积电使用荷兰ASML公司NXE3300\NXE3350\NXE3400等型号光刻机，实现10nm\7nm\5nm工艺的芯片生产。

使用光源的波长逐渐缩短：436nm、365nm、248nm、193nm、13.6nm

光的偏振模式：各项概率一样，称为全向振荡如自然光。还有线偏振分为：Y轴偏振、即振荡沿Y轴上下周期振动。或者X偏振即沿X轴左右来回周期运动。在Y-X平面做圆周、或椭圆周期运动。偏振光在传播特性上，与自然光是不一样的，方向性更好，携带信息量更大。

国内上海微电子设备公司可以生产90纳米的光刻机。中科院光电所研发出波长365纳米，分辨率22纳米的光刻技术。想要达到更好的分辨率是一个较难的问题，光刻工艺和光刻机方面的技术需要提升和改进。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种提高芯片光刻工艺分辨率的方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，一种提高芯片光刻工艺分辨率的方法，包括：

使用光源发出的光波通过偏振片后，聚光到掩膜板上，通过掩膜板之后射到晶圆片上，包括两次曝光过程：

第一：Y轴偏振曝光：Y轴细线条曝光过程：光源、偏振片、聚光、掩膜板、物镜、晶圆片上光刻胶层，曝光，偏振片为Y轴方向；