专利名称：降低天线效应的光刻方法
技术领域：
本发明涉及半导体领域的光刻制程，具体地说，涉及一种可降低天线效应 的光刻方法。
背景技术：
天线效应(Antenna Effect)是由于设计的原因，在晶圆的后段制程中，由 于金属容易积聚电荷，并沿着设计薄弱部分影响前"^制程的类似于天线的效应。 在晶圓表面的金属连线层间介质(IMD)薄膜上制作通孔(Via)的工艺中，为 了彻底去除残留显影液以及部分反应物，显影步骤包括一清洗子步骤(rinse)。 所述清洗子步骤采用去离子水(DIW)对IMD薄膜进行冲洗，由于去离子水与 IMD薄膜都是不导电的，两种不导电的物质相互摩擦会产生静电电荷。
在所述清洗子步骤中，晶圆是高速旋转的，这样加大了摩擦力，从而使去 离子水和IMD薄膜之间更容易聚集电荷，并且这些电荷无法得到有效的释放。 晶圆电路图形的设计窗口边缘为设计的薄弱部分，当产生的电荷达到 一 定数量 时就会沿着这些地方串到晶圆的栅极上(天线效应)，严重的时候甚至可以破坏 到栅氧化层，破坏晶圓的电学性能。而且这种天线效应导致的破坏在晶圆接受 程度测试(WAT)中一般无法检测到，只有到了晶圓探测检测(CP)阶段才能 检测出来，导致晶圆的良率很低。
发明内容
有鉴于此，本发明解决的技术问题在于提供一种降低天线效应的光刻方法， 其可有效地提高晶圆的良率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种降低天线效应的光刻方法，其用 于光刻晶圓的绝缘介质层。该光刻方法包括在所述绝缘介质层上涂光阻；进行 曝光步骤以及显影步骤；所述显影步骤包括清洗所述绝缘介质层的清洗子步骤， 在所述清洗子步骤中，晶圆的旋转速度小于等于2000转每分钟。
所述绝缘介质层是晶圆的金属连线层间介质，所述光刻方法用于在金属连线层间介质上制作通孔。
在所述清洗子步骤中，晶圆的旋转速度是1500转每分钟。另外，在所述清 洗子步骤中，晶圆的旋转速度还可以设置在1500 ~ 1000转每分钟范围中的任一 数值。
与现有技术相比，本发明提供晶圆的光刻方法，通过在显影步骤的清洗子 步骤中减小晶圆的转速，减少了天线效应对晶圆的损害；当晶圆转速降低至1500 转每分钟时，基本上消除天线效应，有效提高了晶圆的良率。
图1是本发明实施例描述的光刻方法的方框流程图2是在本发明实施例中对显影后的晶圆表面沖洗时的结构示意图；图3是采用本发明多个实施例的晶圆良率分布图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明提供的光刻方法其中一实施例作详细描述，以期进 一步理解发明的技术方案、目的以及有益效果等。
请参阅图1并结合图2,本实施例的光刻方法应用于在晶圆的金属连线层间 介质(IMD)薄膜上制作通孔(Via)的工艺中。所述IMD薄膜可以是Si02、 SiN、 SiC、 SiON介质薄膜，也可以是掺有B、 P、 C、 F杂质的上述介质薄膜。 请参阅图1，所述光刻方法包括在IMD薄膜上涂光阻步骤1、曝光步骤2、显影 步骤3以及烘干步骤4。在所述涂光阻步骤1中，可以根据需要涂正光阻或者负 光阻，所涂光阻要分布均匀。采用正光阻，被曝光的部分在显影步骤3被显影 液去除；采用负光阻，未曝光的部分在显影步骤3被显影液去除。
在显影步骤3中，光阻与显影液反应后产生的反应物大部分在晶圆的高速 旋转下甩出。为了将显影液和反应物清洗干净，所述显影步骤3还包括沖洗过 程30(即清洗子步骤)。在所述冲洗过程30中，请参阅图2,采用的清洗液是 去离子水，晶圆的旋转速度控制在2000转/分钟(r/m)。可以理解的是，为了将 晶圆表面的残留物清洗干净，所述清洗液还可以是可与残留物发生化学反应的 化学液。从图3中可知，如果晶圆的旋转速度在3000r/m时，晶圓的不良率可达 13.56%。当采用本实施例的方法后，去离子水和IMD薄膜的摩擦力大大减小，从而减少了静电电荷的聚集，晶圆的不良率降低到1.36%。当晶圆的旋转速度 降低至1500r/m时，可基本上消除晶圆的天线效应，晶圆的不良率也降低到0.069 %。当晶圆的旋转速度降低至1000r/m时，晶圓的不良率为0.11%,也达到了生 产的基本要求。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定， 本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权 利要求书的保护范围。例如本发明的光刻方法不限于采用去离子水进行清洗， 也不限于在IMD薄膜上制作通孔的工艺中，只要是在晶圆的光刻工艺中，存在 因不导电的清洗液和绝缘的介质薄膜因电荷聚集产生天线效应，都可以采用本 发明提供的光刻方法，且属于权利要求书的保护范围。
权利要求
1.一种降低天线效应的光刻方法，其用于光刻晶圆的绝缘介质层，所述光刻方法包括在所述绝缘介质层上涂光阻；进行曝光步骤以及显影步骤；其特征在于，所述显影步骤包括清洗所述绝缘介质层的清洗子步骤，在所述清洗子步骤中，晶圆的旋转速度小于等于2000转每分钟。
2. 如权利要求1所述的降低天线效应的光刻方法，其特征在于，所述清洗子步 骤使用的清洗液是去离子水。
3. 如权利要求1所述的降低天线效应的光刻方法，其特征在于，所述绝缘介质 层是晶圆的金属连线层间介质，所述光刻方法用于在金属连线层间介质上制作 通孔。
4. 如权利要求1所述的降低天线效应的光刻方法，其特征在于，在所述清洗子 步骤中，晶圆的旋转速度是1500转每分钟。
5. 如权利要求1所述的降低天线效应的光刻方法，其特征在于，在所述清洗子 步骤中，晶圆的旋转速度是1500 ~ 1000转每分钟。
6. 如权利要求1所述的降低天线效应的光刻方法，其特征在于，所述光刻方法 还包括位于清洗子步骤后面的烘干步骤。
全文摘要
本发明公开了一种降低天线效应的光刻方法，其用于光刻晶圆的绝缘介质层。所述光刻方法包括在所述绝缘介质层上涂光阻；进行曝光步骤以及显影步骤；所述显影步骤包括清洗所述绝缘介质层表面的清洗子步骤，在所述清洗子步骤中，晶圆的旋转速度小于等于2000转每分钟。与现有技术相比，本发明提供晶圆的光刻方法，通过在显影步骤的清洗子步骤中减小晶圆的转速，减少了天线效应对晶圆的损害，有效提高了晶圆的良率。
文档编号G03F7/36GK101592874SQ200810038390
公开日2009年12月2日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者张凯元, 颖 靳 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司