光刻膠的去除方法
2023-09-13 17:10:40 1
光刻膠的去除方法
【專利摘要】本發明公開了一種光刻膠的去除方法，其包括提供一半導體結構，其上具有經離子注入後的光刻膠層；在100℃以下的條件下，用O2和N2/H2通過高射頻灰化光刻膠層的表面；在200-500℃的條件下，用O2通過高射頻灰化剩下的光刻膠層。本發明先在較低的溫度下，去除光刻膠外部硬殼，較低的溫度可以防止光刻膠升溫過高、內部膨脹造成層多晶矽的倒塌；再在較高的溫度下，將剩下的光刻膠去除，較高的溫度可以提高光刻膠去除的速度和能力。本發明有效解決了光刻膠去除時造成的層多晶矽倒塌現象，兼具高效和光刻膠無殘留的技術效果。
【專利說明】光刻膠的去除方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體製造領域，尤其涉及一種光刻膠的去除方法。
【背景技術】
[0002]半導體器件製造技術中，通常利用光刻工藝將掩膜板上的掩膜圖形轉移到半導體結構表面的光刻膠層中。通常光刻的基本工藝包括塗膠、曝光和顯影等步驟。
[0003]在現有技術中，去除光刻膠層的方法是利用等離子體幹法去膠。將帶有光刻膠層的半導體結構置於去膠機內，在射頻電壓的能量的作用下，灰化氣體被解離為等離子體。所述等離子體和光刻膠發生反應，從而將光刻膠層去除。
[0004]而在一些半導體器件設計時，考慮到器件性能要求，需要對特定區域進行離子注入，使其滿足各種器件不同功能的要求。一部分快閃記憶體產品前段器件形成時，需要利用前面存儲單元cell區域的層多晶矽與光刻膠共同定義摻雜的區域，由於光刻膠是作為高濃度金屬摻雜時的阻擋層，在摻雜的過程中，光刻膠的外層吸附了一定濃度的金屬離子，這使得光刻膠最外面形成一層堅硬的外殼。
[0005]這層堅硬的外殼可以採取兩種現有方法去除:方法一，採用溼法刻蝕，但這種工藝容易產生光刻膠殘留；方法二，先通過幹法刻蝕去除硬光刻膠外殼，再採用傳統的幹法刻蝕去光刻膠的方法去除剩餘的光刻膠的方法，但是這種方式增加了一步工藝流程，浪費能源，而且降低了生產效率；同時，傳統的光刻膠幹法刻蝕去除光刻膠時，光刻膠最外面的外殼阻擋了光刻膠內部的熱量的散發，光刻膠內部膨脹應力增大，導致層多晶矽倒塌的現象。
【發明內容】
[0006]為了解決上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種用於自對準摻雜後的光刻膠的去除方法，以解決該光刻膠去除時造成的層多晶矽倒塌的現象。
[0007]本發明提供一種光刻膠的去除方法，其包括以下步驟:
[0008]步驟S01，提供一半導體結構，其上具有經離子注入後的光刻膠層；
[0009]步驟S02，在100°C以下的條件下，用O2和N2/H2的混合氣體通過高射頻灰化光刻膠層的表面；
[0010]步驟S03，在200-500°C的條件下，用O2通過高射頻灰化剩下的光刻膠層。
[0011]進一步地，該光刻膠層具有經離子注入後形成的外層硬殼，步驟S02中灰化的是該硬殼。
[0012]進一步地，步驟S02中反應腔內的溫度為80_100°C。
[0013]進一步地，步驟S02中O2的流量為6000-6500sccm，N2/H2的體積比為20:1_25:1、流量為3000-3500sccm，射頻電壓為200-250W，反應腔內的氣壓為1400_1600mT。
[0014]進一步地，步驟S03中反應腔內的溫度為250_275°C。
[0015]進一步地，步驟S03中O2的流量為8000-10000sccm，射頻電壓為200-250W，反應腔內的氣壓為600-800mT。[0016]進一步地，步驟S02和步驟S03中使用ICP等離子發生器。
[0017]本發明提出了一種光刻膠的去除方法，先在較低的溫度下，將高密度的O2和N2/H2射頻等離子體，與光刻膠外部硬殼充分反應，較低的溫度可以防止光刻膠升溫過高、內部膨脹造成層多晶矽的倒塌；再在較高的溫度下，用O2以高射頻將剩下的光刻膠去除，較高的溫度可以提高光刻膠去除的速度和能力。本發明有效解決了高濃度自對準源摻雜後光刻膠去除時造成的層多晶矽倒塌現象，兼具高效和光刻膠無殘留的技術效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為能更清楚理解本發明的目的、特點和優點，以下將結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細描述，其中:
[0019]圖1a至圖1c是本發明第一實施例中各步驟的晶片結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]第一實施例
[0021]請參閱圖1a至圖lc，本實施例的光刻膠去除方法用於NOR Flash (非易失快閃記憶體晶片)製造工藝中，其包括以下步驟。
[0022]步驟S01，提供一半導體結構，其上具有經離子注入後的光刻膠層I ;其中，光刻膠層I經離子注入後吸附了高濃度的金屬離子，形成了堅硬的外層硬殼11，外層硬殼11下面為未硬化的剩餘光刻膠12，如圖1a所示。
[0023]步驟S02，在90±5°C以下的條件下，用O2和N2/H2的混合氣體通過高射頻灰化光刻膠層I的外層硬殼11，如圖1b所示；其中，O2的流量為6300sccm, N2/H2的體積比為20:
1、流量為3300sccm，射頻電壓為230W，反應腔內的氣壓為1500mT。
[0024]通過本步驟，將高密度的O2和N2/H2射頻等離子體，與光刻膠層I外層硬殼11充分反應，去除外層硬殼11。以較低的溫度反應，可以防止光刻膠升溫過高、內部膨脹造成層多晶矽2的倒塌。
[0025]步驟S03，在260±5°C的條件下，用O2通過高射頻灰化剩餘光刻膠12，如圖1c所示；其中，O2的流量為9000sccm，射頻電壓為230W，反應腔內的氣壓為700mT。
[0026]通過本步驟，在較高的溫度下，用O2以高射頻將剩下的光刻膠去除，以較高的溫度快速去除剩餘光刻膠12，同時不會有光刻膠殘留。
【權利要求】
1.一種光刻膠的去除方法，其特徵在於，其包括以下步驟: 步驟S01，提供一半導體結構，其上具有經離子注入後的光刻膠層； 步驟S02，在100°C以下的條件下，用O2和N2/H2的混合氣體通過高射頻灰化光刻膠層的表面； 步驟S03，在200-500°C的條件下，用O2通過高射頻灰化剩下的光刻膠層。
2.根據權利要求1所述的光刻膠的去除方法，其特徵在於:該光刻膠層具有經離子注入後形成的外層硬殼，步驟S02中灰化的是該硬殼。
3.根據權利要求2所述的光刻膠的去除方法，其特徵在於:步驟S02中反應腔內的溫度為 80-100°C。
4.根據權利要求3所述的光刻膠的去除方法，其特徵在於:步驟S02中O2的流量為 6000-6500sccm, N2/H2 的體積比為 20:1_25:1、流量為 3000_3500sccm，射頻電壓為200-250W，反應腔內的氣壓為1400-1600mT。
5.根據權利要求2所述的光刻膠的去除方法，其特徵在於:步驟S03中反應腔內的溫度為 250-275°C。
6.根據權利要求5所述的光刻膠的去除方法，其特徵在於:步驟S03中O2的流量為8000-10000sccm，射頻電壓為200-250W，反應腔內的氣壓為600_800mT。
7.根據權利要求1至6任一項所述的光刻膠的去除方法，其特徵在於:步驟S02和步驟S03中使用ICP等離子發生器。
【文檔編號】H01L21/311GK103646873SQ201310630246
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】高慧慧, 秦偉, 楊渝書 申請人:上海華力微電子有限公司