一種光刻返工去膠方法及其半導(dǎo)體形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光刻返工去膠方法及其應(yīng)用的半導(dǎo)體形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體由下到上的結(jié)構(gòu)順序是襯底、圖膜、抗反射層、光刻膠，其中的襯底由下到上的結(jié)構(gòu)順序是硅基底、氧化物層和SiN層，氧化物層和SiN層覆蓋在硅基底表面。其實(shí)底部的材質(zhì)就是SiN。由于含N的SiN會(huì)直接導(dǎo)致涂覆的光刻膠(PR)中毒，即出現(xiàn)所謂的基腳效應(yīng)(PR footing)，進(jìn)而影響光刻工藝的精度。為了消除上述的基腳效應(yīng)，一般是在材質(zhì)為SiN的抗反射層表面上生長(zhǎng)一層氧化覆蓋薄膜(oxide cap layer),以降低N對(duì)光刻膠的影響。
[0003]在實(shí)際的光刻工藝過程中，經(jīng)常會(huì)進(jìn)行光刻返工(PR rework)，甚至?xí)磸?fù)進(jìn)行幾次PR rework。光刻返工去膠工藝最常采用的方法是干法灰化去膠和濕化學(xué)法去膠。具體是:先在2500C的高溫條件下，對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行干法去膠；然后濕法去膠，并清洗；接著對(duì)去膠后半導(dǎo)體表面進(jìn)行光阻涂覆；最近進(jìn)行二次曝光和顯影。但這樣的返工流程并不適用于基底材質(zhì)SiN和光阻為DUV PR的結(jié)構(gòu)，因?yàn)镾iN本身的反射率和消光系數(shù)對(duì)厚度和SiN層表面狀況非常敏感，易出現(xiàn)刻返工的線寬和對(duì)準(zhǔn)難的問題。另外，在高溫低壓干法去膠的條件下，硅基底表面的SiN進(jìn)行淀積，淀積的SiN層表面溫度較高，吸附在硅基底表面的離子和副產(chǎn)物被pump (泵)迅速抽走，SiN層表面存在較多空位，具有比較大的張應(yīng)力。對(duì)于上述半導(dǎo)體在進(jìn)入返工流程過程中，在相對(duì)較高的溫度(即2500C)條件下進(jìn)行去膠，SiN層會(huì)吸收空氣中的水汽，在表面形成S12自然氧化層?；谏鲜龅男纬蒘12自然氧化層而言，S12表現(xiàn)為壓應(yīng)力，且SiN層及S12層的熱膨脹系數(shù)差異相對(duì)較大(即SiN: 2.3ppm/k,S12:0.5ppm/k)，并且在2500C溫度下SiN層及S12層發(fā)生塑性形變。所謂塑性形變的定義是如果外力較大，當(dāng)它的作用停止時(shí)，所引起的形變并不完全消失，而有剩余形變。造成了界面匹配度較差。倘若再進(jìn)行冷卻到室溫，塑性形變?nèi)匀徊粫?huì)消失。所以導(dǎo)致了返工后SiN層的表面狀況與初次曝光時(shí)表面狀況差異較大，光阻對(duì)下底的表面變化較敏感，最終還是出現(xiàn)線寬偏移的現(xiàn)象。
[0004]譬如，以0.18um邏輯平臺(tái)深阱(De印P well)層次舉例，硅基底材質(zhì)為850ASiN，光阻厚度為40000埃，返工晶圓與初次曝光晶圓采用同樣的光刻條件，再線寬差異調(diào)整曝光和顯影條件，調(diào)整后的平均線寬差異仍然超過10%。如此返工半導(dǎo)體線寬是超規(guī)格的，說明返工失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種方法簡(jiǎn)便、節(jié)省成本和返工的半導(dǎo)體線寬差異低于10%的光刻返工去膠方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種光刻返工去膠方法，其中，包括:
[0007]A、提供一需要返工去除光刻膠的半導(dǎo)體，所述半導(dǎo)體上具有鈍化保護(hù)層，所述鈍化層上具有光刻膠層；
[0008]B、通過預(yù)設(shè)溫度條件，對(duì)所述半導(dǎo)體表面進(jìn)行干法去除光刻膠；
[0009]C、對(duì)經(jīng)過干法去除光刻膠的半導(dǎo)體表面進(jìn)行酸液清洗，以清洗掉進(jìn)行干法去除光刻膠時(shí)所述鈍化保護(hù)層表面形成的氧化層；
[0010]D、對(duì)經(jīng)過酸液清洗的半導(dǎo)體表面進(jìn)行濕法去除剩余光刻膠。
[0011]由于濕法去膠后，清洗完成，不需要再進(jìn)行光阻涂覆，后續(xù)調(diào)整蝕刻的曝光和顯影也可以省去。不但可以避免因返工流程抗反射層和光阻為DUVPR的結(jié)構(gòu)不適用，而造成抗反射層的反射率和消光系數(shù)對(duì)厚度和抗反射層表面狀況非常敏感，易出現(xiàn)刻返工的線寬和對(duì)準(zhǔn)難的問題的現(xiàn)象。所以在返工后半導(dǎo)體表面狀況與初次曝光時(shí)表面狀況差異小，線寬偏移率低于10%，實(shí)現(xiàn)了操作方法簡(jiǎn)便、節(jié)省成本和返工的半導(dǎo)體線寬差異低于10%，減少再次返工次數(shù)的目的。
[0012]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)溫度為100攝氏度?120攝氏度。由于預(yù)設(shè)溫度為110攝氏度的條件下，干法去除光刻膠后和濕法去除光刻膠前進(jìn)行清洗物清洗，不但可以有效地減弱抗反射層表面的氧化物(S12)含量，避免抗反射層及氧化物(S12)層的熱膨脹系數(shù)差異相對(duì)較大的現(xiàn)象，而且還可以避免了抗反射層及氧化物(S12)層發(fā)生塑性形變。所以進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)了，返工后抗反射層的表面狀況與初次曝光時(shí)表面狀況差異小，線寬偏移率低于10%，實(shí)現(xiàn)了操作方法簡(jiǎn)便、節(jié)省成本和返工的半導(dǎo)體線寬差異低于10%，減少再次返工次數(shù)的目的。
[0013]優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)溫度為110攝氏度，以減少所述鈍化保護(hù)層表面的氧化層的形成。
[0014]優(yōu)選的，所述鈍化保護(hù)層為SiN層。
[0015]優(yōu)選的，所述的酸液清洗為稀氟化氫清洗。
[0016]優(yōu)選的，所述的酸液清洗的時(shí)間小于5秒。
[0017]優(yōu)選的，所述光刻膠為DUV深紫外光刻膠。
[0018]優(yōu)選的，所述氧化層為二氧化硅層。
[0019]優(yōu)選的，還包括:E、濕法去除光刻膠的半導(dǎo)體清洗處理，所述清洗處理是水洗浸潤(rùn)或者噴霧清洗或者刷洗或者沖洗或者超聲波震蕩；
[0020]F、對(duì)經(jīng)過步驟D中清洗處理的半導(dǎo)體干燥處理，所述干燥處理是甩干或者吹干或者烘干或者異丙醇表面張力干燥。
[0021]本發(fā)明的另一目的是提供一種半導(dǎo)體形成方法，其中，包括采用上述的光刻返工去膠方法。由此實(shí)現(xiàn)了返工后抗反射層的表面狀況與初次曝光時(shí)表面狀況差異小，線寬偏移率低于10%的效果。
[0022]綜上所述，本發(fā)明公開了一種光刻返工去膠方法及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中該方法的具體步驟如下:A、在1100C的溫度條件下，先對(duì)需要返工的半導(dǎo)體表面進(jìn)行干法去除光刻膠；B、之后再對(duì)半導(dǎo)體表面進(jìn)行濕法去除光刻膠，完成后進(jìn)行清洗；步驟B在進(jìn)行濕法去除光刻膠前，先對(duì)經(jīng)過干法去除光刻膠后的半導(dǎo)體進(jìn)行DiluteHF清洗。本發(fā)明具有方法簡(jiǎn)便、節(jié)省成本和返工的半導(dǎo)體線寬差異低于10%的效果。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明一種光刻返工去膠方法實(shí)施例一的方框流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0025]一種光刻返工去膠方法，所述半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)包括從下至上的抗反射層、光刻膠。
[0026]實(shí)施例一
[0027]如圖1所示，一種光刻返工去膠方法，其中，包括:
[0028]A、提供一需要返工去除光刻膠的半導(dǎo)體，所述半導(dǎo)體上具有鈍化保護(hù)層，所述鈍化層上具有光刻膠層；B、通過預(yù)設(shè)溫度條件，對(duì)所述半導(dǎo)體表面進(jìn)行干法去除光刻膠；C、對(duì)經(jīng)過干法去除光刻膠的半導(dǎo)體表面進(jìn)行酸液清洗，以清洗掉進(jìn)行干法去除光刻膠時(shí)所述鈍化保護(hù)層表面形成的氧化層；D、對(duì)經(jīng)過酸液清洗的半導(dǎo)體表面進(jìn)行濕法去除剩余光刻膠。
[0029]所述預(yù)設(shè)溫度為100攝氏度?120攝氏度。由于預(yù)設(shè)溫度為110攝氏度的條件下，干法去除光刻膠后和濕法去除光刻膠前進(jìn)行清洗物清洗，不但可以有效地減弱抗反射層表面的氧化物(S12)含量，避免抗反射層及氧化物(S12)層的熱膨脹系數(shù)差異相對(duì)較大的現(xiàn)象，而且還可以避免了抗反射層及氧化物(S12)層發(fā)生塑性形變。所以進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)了，返工后抗反射層的表面狀況與初次曝光時(shí)表面狀況差異小，線寬偏移率低于10%，實(shí)現(xiàn)了操作方法簡(jiǎn)便、節(jié)省成本和返工的半導(dǎo)體線寬差異低于10%，減少再次返工次數(shù)的目的。預(yù)設(shè)溫度為110攝氏度，以減少所述鈍化保護(hù)層表面的氧化層的形成。鈍化保護(hù)層為SiN層。酸液清洗為稀氟化氫清洗，酸液清洗的時(shí)間小于5秒，所述光刻膠為DUV深紫外光刻膠，氧化層為二氧化硅層。
[0030]還包括:E、濕法去除光刻膠的半導(dǎo)體清洗處理，所述清洗處理是水洗浸潤(rùn)或者噴霧清洗或者刷洗或者沖洗或者超聲波震蕩；F、對(duì)經(jīng)過步驟D中清洗處理的半導(dǎo)體干燥處理，所述干燥處理是甩干或者吹干或者烘干或者異丙醇表面張力干燥。
[0031]實(shí)施例二
[0032]一種半導(dǎo)體形成方法，其中，包括采用上述的光刻返工去膠方法。實(shí)現(xiàn)了返工后抗反射層的表面狀況與初次曝光時(shí)表面狀況差異小，線寬偏移率低于10%的效果。
[0033]以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光刻返工去膠方法，其特征在于，包括: A、提供一需要返工去除光刻膠的半導(dǎo)體，所述半導(dǎo)體上具有鈍化保護(hù)層，所述鈍化層上具有光刻膠層； B、通過預(yù)設(shè)溫度條件，對(duì)所述半導(dǎo)體表面進(jìn)行干法去除光刻膠； C、對(duì)經(jīng)過干法去除光刻膠的半導(dǎo)體表面進(jìn)行酸液清洗，以清洗掉進(jìn)行干法去除光刻膠時(shí)所述鈍化保護(hù)層表面形成的氧化層； D、對(duì)經(jīng)過酸液清洗的半導(dǎo)體表面進(jìn)行濕法去除剩余光刻膠。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光刻返工去膠方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)溫度為100攝氏度?120攝氏度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光刻返工去膠方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)溫度為110攝氏度，以減少所述鈍化保護(hù)層表面的氧化層的形成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光刻返工去膠方法，其特征在于，所述鈍化保護(hù)層為SiN層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光刻返工去膠方法，其特征在于，所述酸液清洗為稀氟化氫清洗。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光刻返工去膠方法，其特征在于，所述酸液清洗的時(shí)間小于5秒。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光刻返工去膠方法，其特征在于，所述光刻膠為DUV深紫外光刻膠。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光刻返工去膠方法，其特征在于，所述氧化層為二氧化娃層。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光刻返工去膠方法，其特征在于，還包括: E、濕法去除光刻膠的半導(dǎo)體清洗處理，所述清洗處理是水洗浸潤(rùn)或者噴霧清洗或者刷洗或者沖洗或者超聲波震蕩； F、對(duì)經(jīng)過步驟D中清洗處理的半導(dǎo)體干燥處理，所述干燥處理是甩干或者吹干或者烘干或者異丙醇表面張力干燥。10.一種半導(dǎo)體形成方法，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的光刻返工去膠方法。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光刻返工去膠方法及其半導(dǎo)體形成方法。其中，包括:A、提供一需要返工去除光刻膠的半導(dǎo)體，所述半導(dǎo)體上具有鈍化保護(hù)層，所述鈍化層上具有光刻膠層；B、通過預(yù)設(shè)溫度條件,對(duì)所述半導(dǎo)體表面進(jìn)行干法去除光刻膠；C、對(duì)經(jīng)過干法去除光刻膠的半導(dǎo)體表面進(jìn)行酸液清洗，以清洗掉進(jìn)行干法去除光刻膠時(shí)所述鈍化保護(hù)層表面形成的氧化層；D、對(duì)經(jīng)過酸液清洗的半導(dǎo)體表面進(jìn)行濕法去除剩余光刻膠。本發(fā)明具有方法簡(jiǎn)便、節(jié)省成本和返工的半導(dǎo)體線寬差異低于10%的效果。
【IPC分類】H01L21/311, G03F7/42
【公開號(hào)】CN104977820
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410131620
【發(fā)明人】周耀輝
【申請(qǐng)人】無錫華潤(rùn)上華科技有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2014年4月2日