浸入式光刻技术.

浸润式光刻机曝光方法技术领域本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种浸润式光刻机曝光方法。

背景技术光刻工艺是半导体集成电路制造工艺中重要的一步，光刻质量的好坏直接影响产品的合格率。

如今，光刻工艺已经步入了浸润工艺的时代。

在使用浸润式光刻机进行曝光时，曝光镜头与目标晶圆之间充斥有水层，利用水具有更大的折射率，以代替传统技术中的空气，从而能够促进65nm以下工艺的发展。

相关技术在使用浸润式光刻机进行曝光时，是按照特定顺序逐行扫描各个曝光单元，在曝光完成后会对测试曝光单元进行光刻参数量测，以确定光刻机的真实光刻参数。

但是，在浸润式光刻机的曝光微环境中，充斥在曝光镜头与目标晶圆之间的水层，会蒸发进入该曝光微环境中，水分的蒸发会带走该在曝光镜头与目标晶圆之间的热量。

另外在更换晶片的空档期，该曝光镜头与目标晶圆之间的温度会有所上升。

这些温度波动因素，会使得浸润式光刻机对不同测试曝光单元的曝光过程有所差异，从而影响测试曝光单元的光刻参数，导致无法得出光刻机的真实光刻参数。

发明内容本申请提供了一种浸润式光刻机曝光方法，可以解决相关技术中的浸润式光刻机的曝光过程因温度波动因素，无法得出光刻机的真实光刻参数的问题。

为了解决本申请背景技术中所述的技术问题，本申请提供一种浸润式光刻机曝光方法，所述浸润式光刻机包括曝光镜头和曝光台，所述曝光方法包括依次进行的以下步骤：上传目标晶片至所述曝光台上；所述目标晶片包括位于所述目标晶圆中部的测试区，和位于所述测试区外围的外围区；使得所述曝光镜头与所述目标晶片之间充斥水层；使得所述曝光镜头通过环形曝光扫描路径，曝光所述外围区；所述环形曝光扫描路径为沿着所述目标晶圆的周向进行的曝光扫描路径；使得所述曝光镜头曝光所述测试区。

可选地，在所述使得所述曝光镜头在所述外围区进行环形曝光扫描的步骤完成后，在所述使得所述曝光镜头逐行扫描所述测试区的步骤进行前，所述水层蒸发达到动态平衡。

可选地，所述使得所述曝光镜头通过环形曝光扫描路径，曝光所述外围区的步骤，包括：使得所述曝光镜头，通过多层环形曝光扫描路径，由外至内逐层曝光所述外围区。

概述光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一。

主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片上，为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。

光刻的成本约为整个硅片制造工艺的1/3，耗费时间约占整个硅片工艺的40～60%。

光刻机是生产线上最贵的机台，5～15百万美元/台。

主要是贵在成像系统（由15～20个直径为200～300mm 的透镜组成）和定位系统（定位精度小于10nm）。

其折旧速度非常快，大约3～9万人民币/天，所以也称之为印钞机。

光刻部分的主要机台包括两部分：轨道机（Tracker），用于涂胶显影；扫描曝光机（Scanning ) 光刻工艺的要求：光刻工具具有高的分辨率；光刻胶具有高的光学敏感性；准确地对准；大尺寸硅片的制造；低的缺陷密度。

光刻工艺过程一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。

1、硅片清洗烘干（Cleaning and Pre-Baking）方法：湿法清洗＋去离子水冲洗＋脱水烘焙（热板150～2500C,1～2分钟，氮气保护）目的：a、除去表面的污染物（颗粒、有机物、工艺残余、可动离子）；b、除去水蒸气，是基底表面由亲水性变为憎水性，增强表面的黏附性（对光刻胶或者是HMDS-〉六甲基二硅胺烷）。

2、涂底（Priming)方法：a、气相成底膜的热板涂底。

HMDS蒸气淀积，200～2500C,30秒钟；优点：涂底均匀、避免颗粒污染； b、旋转涂底。

缺点：颗粒污染、涂底不均匀、HMDS用量大。

目的：使表面具有疏水性，增强基底表面与光刻胶的黏附性。

3、旋转涂胶（Spin-on PR Coating）方法：a、静态涂胶（Static）。

硅片静止时，滴胶、加速旋转、甩胶、挥发溶剂（原光刻胶的溶剂约占65～85%,旋涂后约占10～20%）；b、动态（Dynamic）。

低速旋转（500rpm_rotation per minute）、滴胶、加速旋转（3000rpm）、甩胶、挥发溶剂。

浸润式光刻技术浸润式光刻技术是一种用于半导体制造中的重要工艺，它在芯片制造中起到了至关重要的作用。

本文将从浸润式光刻技术的原理、应用以及未来发展等方面进行探讨。

浸润式光刻技术是一种将光刻胶液浸润在硅片上的技术。

在传统的光刻技术中，光刻胶涂覆在硅片上后，使用光刻机进行曝光和显影。

而在浸润式光刻技术中，硅片被浸入特定的光刻胶液中，使其完全浸润。

然后，通过控制光刻胶液的深度和硅片的运动，实现对光刻胶液中的图形进行曝光和显影。

浸润式光刻技术相比传统的光刻技术具有更高的分辨率和更好的光刻质量。

浸润式光刻技术的应用非常广泛，特别是在半导体行业中。

它可以用于制造高分辨率的芯片，使芯片的集成度更高。

同时，浸润式光刻技术还可以实现更小的线宽，提高芯片的性能。

除了半导体行业，浸润式光刻技术还可以应用于微纳加工、光学器件制造等领域。

尽管浸润式光刻技术具有很多优点，但也存在一些挑战。

首先，浸润式光刻技术需要高精度的运动控制和液体管理系统，这对设备的要求较高。

其次，浸润式光刻技术的光刻胶液需要具有一定的稳定性，以保证光刻过程的可靠性。

此外，浸润式光刻技术还需要光刻胶液和硅片之间的相互作用达到良好的平衡，以提高光刻质量。

随着半导体行业的发展，浸润式光刻技术也在不断进步。

一方面，浸润式光刻技术正在向更高的分辨率发展，以满足芯片制造的需求。

另一方面，浸润式光刻技术正在探索新的光刻胶液和硅片材料，以提高光刻质量和工艺稳定性。

此外，浸润式光刻技术还可以与其他工艺技术相结合，如多重浸润式光刻技术和浸润式光刻与纳米压印技术的结合，以进一步提高芯片的性能和制造效率。

浸润式光刻技术是一种在半导体制造中应用广泛的重要工艺。

它通过将光刻胶液浸润在硅片上，实现对芯片的高分辨率制造。

尽管浸润式光刻技术面临一些挑战，但随着技术的进步和发展，相信它将在未来发挥更重要的作用。

同时，我们也期待着浸润式光刻技术与其他工艺技术的结合，为半导体行业带来更多创新和突破。

193nm浸液式光刻技术现状孔德生童志义（中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京东燕郊101601）1 引言30多年来，作为集成电路制造主流曝光技术的光学投影光刻技术，始终以摩尔定律的不断向前推进而孜孜不懈地努力着。

根据瑞利衍射定理R=k1λ/NA，通过曝光波长的不断缩小和数值孔径的不断增大以及各种分辨率增强技术的不断探索，将K1因子逐步降低，现已迎来了65nm半导体制造量产时代。

在45nm器件的生产中，可选择的光刻方法有k1为0.30的大数值孔径ArF干法光刻和k1为0.35的大数值孔径A rF浸液式光刻。

前者的技术路线主要是基于对光学临近效应校正（OPC）和移相掩模（PSM）的提高来缩小k1因子。

后者要求更为特殊的分辨率增强技术且在应用范围中有一定的限制。

它的技术路线则主要是基于折射率（n）的增大来实现光学系统分辨率的提高。

由于镜头的NA=nsinθ，（去离子水作为浸液液体时，n=1.44，sinθ=0.90）浸液式光刻的效应是双重的：（1）它允许拥有更高的NA甚至大于1.0的镜头设计，因此使得分辨率得到改进。

（2）对于给定的NA，它提高了焦深（DOF）。

仅仅从上面的论述和简单的数学关系，人们似乎可以乐观地预言，浸液式ArF光刻的潜力，可以实现45n m→32nm乃至22nm技术节点。

量产45nm芯片的光刻工艺有2种，即：193 nm ArF干法光刻工艺和193 nm ArF湿法光刻工艺。

前者的支持者是英特尔公司，它已采用193 nm ArF干法光刻工艺推出45nm 153Mb SRAM，并准备2007年下半年量产。

而后者的支持者则是IBM、TI、台积电、AMD和比利时IMEC微电子中心等。

2 193nm浸液式光刻技术浸液式光刻通过高折射率的液体充入透镜底部和片子之间的空间使光学系统的数值孔径得以显著的增大。

在193nm曝光系统中，水（折射率为1.44）被选作最佳的浸入液体。

从而使193mn分辨率R=k1λ/N A达到k1·193/1.44=132mn。