光刻膠層的去除方法、電晶體的形成方法
2023-05-21 05:45:06 2
專利名稱：光刻膠層的去除方法、電晶體的形成方法
技術領域：
本發明涉及半導體製造技術領域，尤其涉及一種光刻膠層的去除方法、電晶體的形成方法。
背景技術：
半導體器件的形成過程中，通常利用光刻工藝將掩模板上的掩膜圖形轉移到半導體器件表面的光刻膠層中，再將掩膜圖形通過刻蝕工藝由光刻膠層轉移到半導體器件中，待掩膜圖形轉移到半導體器件中後，再將光刻膠層去除。現有技術中，光刻膠層的去除方法包括:請參考圖1，提供基底100，所述基底100表面形成有光刻膠層101 ；請參考圖2，採用灰化工藝去除部分所述光刻膠層101 ;採用硫酸(H2SO4)和雙氧水(H2O2)的混合溶液或者氨水(NH4OH)、雙氧水(H2O2)和去離子水的混合溶液，去除剩餘的光刻膠層101。然而，現有技術中光刻膠層的去除方法，光刻膠層去除的不夠徹底，後續形成的電晶體的性能差。在「US6627588B1」的美國專利中，也公開了一種採用脂肪醇(aliphatic alcohol)去除光刻膠層的方法，此種方法的工藝條件複雜，對設備的要求高。
發明內容
本發明解決的問題是提供一種光刻膠層的去除方法，能夠徹底去除光刻膠層和一種電晶體的形成方法，形成的電晶體的性能好。為解決上述問題，本發明的實施例提供了一種光刻膠層的去除方法，包括:提供基底，所述基底表面形成有表面具有硬殼的光刻膠層；米用第一有機化學試劑將光刻膠層表面的硬殼軟化；採用灰化工藝去除經軟化後的光刻膠層；採用第二有機化學試劑去除剩餘的光刻膠層。可選地，所述第一有機化學試劑或第二有機化學試劑為硫酸和雙氧水的混合溶液；或者為氨水、雙氧水和去離子水的混合溶液；或者為含有N甲基吡咯烷酮的溶液。可選地，所述第一有機化學試劑或第二有機化學試劑為質量分數大於95%的N甲基吡咯烷酮的溶液和質量分數小於5%的氫氟酸或氨水。可選地，米用第一有機化學試劑將光刻膠層表面的硬殼軟化的溫度範圍為20-80 V，採用第二有機化學試劑去除剩餘的光刻膠層時的溫度範圍為20-80 V。可選地，所述灰化工藝採用的氣體為N2和H2。可選地，所述NjPH2體積比大於20: I。可選地，所述灰化工藝的工藝參數範圍為:壓強為O-lOOTorr，功率為1000-5000W, N2 和 H2 的流量為 500sccm-5000sccm，灰化時間為 10-500S。
本發明的實施例還提供了一種電晶體的形成方法，包括:提供基底，所述基底包括第一區域和與所述第一區域相鄰的第二區域，所述第一區域和第二區域的基底內分別形成有偽柵電極層，所述偽柵電極層表面與所述基底表面齊平，所述基底表面形成有第一光刻膠層，所述第一光刻膠層暴露出第一區域的偽柵電極層；以所述第一光刻膠層為掩膜去除所述第一區域的偽柵電極層，形成第一開口和表面具有硬殼的第一光刻膠層；向所述第一開口內填充滿第一金屬柵電極層；形成第一金屬柵電極層後，米用含有N甲基批咯燒酮的有機化學試劑將第一光刻膠層表面的硬殼軟化；採用灰化工藝去除經軟化後的第一光刻膠層；採用含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑去除剩餘的第一光刻膠層。可選地，所述含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑為:質量分數大於95%的含有N甲基吡咯烷酮的溶液和質量分數小於5%的氫氟酸或氨水。可選地，採用含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑將第一光刻膠層表面的硬殼軟化和去除剩餘的第一光刻膠層的溫度範圍為20-80°C。可選地，所述灰化工藝採用的氣體為N2和H2。可選地，所述的N2和H2體積比大於20: I。可選地，所述灰化工藝的工藝參數範圍為:壓強為O-lOOTorr，功率為1000-5000W, N2 和 H2 的流量為 500sccm-5000sccm，灰化時間為 10-500S。可選地，所述第一區域用於形成NMOS電晶體，所述第二區域用於形成PMOS電晶體；或者所述第一區域用於形成PMOS電晶體，所述第二區域用於形成NMOS電晶體。可選地，還包括:去除剩餘的第一光刻膠層後，形成覆蓋所述基底表面的第二光刻膠層，所述第二光刻膠層暴露出第二區域的偽柵電極層；以所述第二光刻膠層為掩膜去除所述第二區域的偽柵電極層，形成第二開口和表面具有硬殼的第二光刻膠層；向所述第二開口內填充滿第二金屬柵電極層；去除表面具有硬殼的第二光刻膠層。與現有技術相比，本發明的實施例具有以下優點:去除光刻膠層時，先採用第一有機化學試劑將光刻膠層表面的硬殼軟化，經軟化後的光刻膠層不會阻止灰化工藝的進行，光刻膠層中的大多數有機物均被灰化，再採用第二有機化學試劑將剩餘的光刻膠層去除，光刻膠層去除的較為徹底。電晶體的形成方法中，第一光刻膠層作為刻蝕第一區域的偽柵電極層時的掩膜，在去除所述第一區域的偽柵電極層，形成第一金屬柵電極層後，去除所述第一光刻膠層時首先採用含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑將第一光刻膠層表面的硬殼軟化，所述軟化後的光刻膠層再採用灰化工藝去除時，比較容易灰化，光刻膠層中的大多數有機物均被灰化，光刻膠層去除的較為徹底，後續形成的電晶體的性能好。
圖1-圖2是現有技術的光刻膠層的去除過程的剖面結構示意圖；圖3是本發明第一實施例的光刻膠層的去除方法的流程示意圖4-圖7是本發明第一實施例的光刻膠層的去除過程的剖面結構示意圖；圖8是本發明第二實施例的光刻膠層的去除方法的流程示意圖；圖9-圖18是本發明第二實施例的光刻膠層的去除過程的剖面結構示意圖。
具體實施例方式正如背景技術所述，現有技術的去除光刻膠層的方法去除光刻膠層不徹底。發明人經過研究後發現，現有技術在以光刻膠層為掩膜刻蝕所述半導體襯底或者向所述半導體襯底離子注入時，刻蝕氣體或者注入的離子對光刻膠層具有一定的衝擊力，在所述衝擊力的作用下，光刻膠層表面會變硬形成硬殼，所述硬殼的結構緻密，阻止了灰化工藝的進行，影響光刻膠層的去除效果。經過進一步研究，發明人發現，首先採用有機化學試劑將光刻膠層表面的硬殼軟化，然後再採用灰化工藝去除光刻膠層時，光刻膠層中的大多數有機物被灰化，僅剩餘少量的光刻膠層，再採用有機化學試劑即可很方便的將剩餘的光刻膠層去除，且去除的較為徹
。相應的，本 發明的實施例提供了一種光刻膠層的去除方法、電晶體的形成方法。為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。第一實施例請參考圖3，本發明實施例的光刻膠層的去除方法包括:步驟S201，提供基底，所述基底表面形成有表面具有硬殼的光刻膠層；步驟S203，採用第一有機化學試劑將光刻膠層表面的硬殼軟化；步驟S205，採用灰化工藝去除經軟化後的光刻膠層；步驟S207，採用第二有機化學試劑去除剩餘的光刻膠層。具體請參考圖4-圖7，圖4-圖7是本發明實施例的光刻膠層的去除過程的剖面結構示意圖。請參考圖4，提供基底300，所述基底表面形成有表面具有硬殼303的光刻膠層301。所述基底300用於為後續工藝的提供平臺。所述基底300的材料為半導體材料，例如矽。所述光刻膠層301用於作為後續摻雜工藝或者刻蝕工藝的掩膜，在本發明的第一實施例中，所述光刻膠層301用作刻蝕所述基底300形成開口 304時的掩膜。所述光刻膠層301的材料包括感光樹脂、增感劑等，其主要成分為含C的有機物。由於在刻蝕所述基底300形成開口 304的過程中，刻蝕氣體對光刻膠層301具有一定的衝擊力，在所述衝擊力的作用下，光刻膠層301表面會變硬形成硬殼303。所述硬殼303的結構緻密，後續容易阻止灰化工藝的進行，影響光刻膠層301的去除效果。請參考圖5,米用第一有機化學試劑(未圖不)將光刻膠層301表面的硬殼303軟化。經過進一步研究，發明人發現，首先採用第一有機化學試劑將光刻膠層301表面的硬殼303軟化，然後再採用灰化工藝去除光刻膠層301時，光刻膠層301中的大多數有機物被灰化，僅剩餘少量的光刻膠層，再採用第二有機化學試劑即可很方便的將剩餘的光刻膠層去除，且去除的較為徹底。所述第一有機化學試劑可以溶解含C的有機物，去除光刻膠層301。對於表面具有硬殼303的光刻膠層301，所述第一有機化學試劑可以將硬殼303軟化，如圖5所示，硬殼303經軟化後會發生翹曲變形，有利於後續進行灰化工藝。在本發明的實施例中，所述第一有機化學試劑為硫酸和雙氧水的混合溶液；或者為氨水、雙氧水和去離子水的混合溶液；或者為含有N甲基吡咯烷酮(NMP)的溶液。採用第一有機化學試劑將光刻膠層表面的硬殼軟化時的溫度範圍為20-80°C。當所述第一有機化學試劑採用含有N甲基吡咯烷酮(NMP)的溶液時，所述第一有機化學試劑為質量分數大於95%的N甲基吡咯烷酮和質量分數小於5%的氫氟酸或氨水。例如，當光刻膠層301中摻雜有矽時，採用質量分數大於95%的N甲基吡咯烷酮和質量分數小於5%的氫氟酸，既可以去除光刻膠層中的矽，也可以不對基底300造成損壞；當光刻膠層301中摻雜有金屬或其氧化物時，可以採用質量分數大於95%的N甲基吡咯烷酮和質量分數小於5%的氨水，調節有機化學試劑的PH值，達到去除光刻膠層301中的金屬或其氧化物的目的。在本發明的實施例中，所述有機化學試劑為質量分數為98%的N甲基吡咯烷酮和質量分數為2%的氫氟酸。採用有機化學試劑將光刻膠層301表面的硬殼303軟化時的溫度為50°C，軟化的時間為8分鐘。光刻膠301表層的硬殼303被軟化的效果好，為後續徹底去除光刻膠層301創造了良好的條件。請參考圖6，採用灰化工藝去除經軟化後的光刻膠層301。所述灰化工藝用於去除光刻膠層301中的含C有機物。由於光刻膠層301表面的硬殼303 (如圖5所示)已經被軟化，產生了翹曲變形，因此，採用灰化工藝灰化光刻膠層301時，可以去除光刻膠層301中大部分的含C有機物。所述灰化工藝採用的氣體為NJPH2，所述NJPH2體積比大於20: I。經過研究後，發明人發現，當所述灰化工藝的工藝參數範圍為:壓強為O-1OOTorr，功率為1000-5000W，N2和H2的流量為500SCCm-5000SCCm，灰化時間為10-500S時，灰化後剩餘的光刻膠層較少。在本發明的實施例中，所述N2和H2體積比為30: I。所述灰化工藝的工藝參數範圍為:壓強為50Torr，功率為2000胃，隊和4的流量為1500sccm，灰化時間為100S。本發明的實施例中灰化後殘留的光刻膠較少，後續只需用較少的第二有機化學試劑即可將剩餘的光刻膠去除徹底。請參考圖7，採用第二有機化學試劑去除剩餘的光刻膠層。上述灰化工藝後，基底300表面僅殘留有少部分的光刻膠層。可以在20-80°C的溫度範圍內，採用第二有機化學試劑浸泡基底300表面的光刻膠層，浸泡2-10分鐘，以去除剩餘的光刻膠層。該步驟中第二有機試劑可以為硫酸和雙氧水的混合溶液；或者為氨水、雙氧水和去離子水的混合溶液；或者為含有N甲基吡咯烷酮的溶液。需要說明的是，所述第二有機試劑可以與所述第一有機化學試劑相同，也可以不同。當所述第二有機化學試劑為含有N甲基吡咯烷酮的溶液時，所述第二有機化學試劑為質量分數大於95%的N甲基吡咯烷酮和質量分數小於5%的氫氟酸或氨水。具體請參考有關圖5中的描述，在此不再贅述。上述步驟完成之後，基底300表面的光刻膠層被徹底去除。本發明第一實施例中，去除光刻膠層的方法簡單，而且能夠徹底去除基底表面的光刻膠層，後續形成的半導體器件的性能穩定。第二實施例請參考圖8，本發明第二實施例中電晶體的形成方法，包括:步驟S401，提供基底，所述基底包括第一區域和與所述第一區域相鄰的第二區域，所述第一區域和第二區域的基底內分別形成有偽柵電極層，所述偽柵電極層表面與所述基底表面齊平，所述基底表面形成有第一光刻膠層，所述第一光刻膠層暴露出第一區域的偽柵電極層；步驟S403，以所述第一光刻膠層為掩膜去除所述第一區域的偽柵電極層，形成第一開口和表面具有硬殼的第一光刻膠層；步驟S405,向所述第一開口內填充滿第一金屬柵電極層；步驟S407，形成第一金屬柵電極層後，採用含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑將第一光刻膠層表面的硬殼軟化；步驟S409，採用灰化工藝去除經軟化後的第一光刻膠層；步驟S411，採用所述含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑去除剩餘的第一光刻膠層。具體請參考圖9-圖18，圖9-圖18示出了本發明第二實施例中電晶體的形成過程的剖面結構示意圖。請參考圖9，提供基底，所述基底包括第一區域I和與所述第一區域I相鄰的第二區域II，所述第一區域I和第二區域II的基底內分別形成有偽柵電極層，所述偽柵電極層表面與所述基底表面齊平，所述基底表面形成有第一光刻膠層511，所述第一光刻膠層511暴露出第一區域I的偽柵電極層508。其中，所述基底包括半導體襯底500、位於所述半導體襯底500內的隔離結構501、和位於所述半導體襯底500表面的絕緣層503。所述隔離結構501將基底分為第一區域I和第二區域II，分別用於形成NMOS電晶體和PMOS電晶體。各區域的所述絕緣層503內均具有至少一個開口(未標示)，所述第一區域I的偽柵電極層508和第二區域II的偽柵電極層509分別位於對應區域的開口內，且與絕緣層503的表面齊平。在本發明的實施例中，所述第一區域I用於形成NMOS電晶體，所述第二區域II用於形成PMOS電晶體；所述第一區域I的偽柵電極層508和第二區域II的偽柵電極層509的材料為多晶矽(poly);所述絕緣層503的材料為氧化矽(SiO2)。需要說明的是，在本發明的實施例中，各區域的所述開口內還形成有柵介質層和刻蝕阻擋層，例如第一區域I的柵介質層504，位於所述第一區域I的柵介質層504表面的刻蝕阻擋層506 ;第二區域II的柵介質層505，位於所述第二區域II的柵介質層505表面的刻蝕阻擋層507。各區域的所述柵介質層用於後續隔離金屬柵電極層和半導體襯底500，所述柵介質層的材料為高K介質材料，例如鉿、鑭、鋯、鉭、鈦或鋁等金屬材料的氧化物；各區域的所述刻蝕阻擋層用於作為後續去除第一區域I的偽柵電極層508、第二區域II的偽柵電極層509時刻蝕停止層，保護對應區域的柵介質層不受損壞，所述刻蝕阻擋層的材料為SiN、TiN等刻蝕選擇比高的材料。需要說明的是，在本發明的其他實施例中，所述第一區域I用於形成PMOS電晶體，所述第二區域II用於形成NMOS電晶體。所述第一光刻膠層511用於作為後續刻蝕第一區域I的偽柵電極層508時的掩膜，所述第一光刻膠層511的材料包括感光樹脂、增感劑等，其主要成分為含C的有機物。請參考圖10，以所述第一光刻膠層511為掩膜去除所述第一區域I的偽柵電極層，形成第一開口 515和表面具有硬殼513的第一光刻膠層511。去除所述第一區域I的偽柵電極層，形成第一開口 515時採用的工藝為刻蝕工藝，刻蝕所述第一區域I的偽柵電極層形成第一開口 515的刻蝕工藝已為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。發明人發現，在所述刻蝕工藝過程中，由於刻蝕氣體對第一光刻膠層511具有一定的衝擊力，在所述衝擊力的作用下，所述第一光刻膠層511表面會變硬形成硬殼513。所述硬殼513的結構緻密，後續容易阻止灰化工藝的進行，影響第一光刻膠層511的去除效
果O請參考圖11，向所述第一開口內填充滿第一金屬柵電極層517。所述第一金屬柵電極層517用於形成第一金屬柵極。所述第一金屬柵電極517的形成工藝為沉積工藝，例如物理或化學氣相沉積工藝，在此不再贅述。請參考圖12，形成第一金屬柵電極層517後，採用含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑將第一光刻膠層511表面的硬殼513軟化。由於所述硬殼513的結構緻密，會阻止後續灰化工藝的進行。因此，在本發明的第二實施例中，首先採用有機化學試劑將所述硬殼513軟化。發明人發現，如果有機化學試劑為硫酸和雙氧水的混合溶液或者為氨水、雙氧水和去離子水的混合溶液，去除所述第一光刻膠層511表面的硬殼513時，由於刻蝕阻擋層的材料在上述溶液中的刻蝕選擇比小，第一區域I的刻蝕阻擋層506和第二區域II的刻蝕阻擋層507同時也會被去除，影響了後續形成的電晶體的性能。與本發明的第一實施例不同，在本發明的第二實施例中，為了在徹底去除第一光刻膠時，不破壞第一區域I的刻蝕阻擋層506和第二區域II的刻蝕阻擋層507，採用含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑。考慮到在去除第一區域I的偽柵電極層時，會有部分矽濺射至第一光刻膠層511內，因此，所述含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑為:質量分數大於95%的含有N甲基吡咯烷酮和質量分數小於5%的氫氟酸，既可以去除第一光刻膠層內的矽，也可以不對基底造成損壞。在本發明的第二實施例中，軟化第一光刻膠層511表面的硬殼513時採用的含有N甲基吡咯烷酮的化學試劑為質量分數為98%的N甲基吡咯烷酮和質量分數為2%的氫氟酸。米用上述含有N甲基卩比咯燒酮的有機化學試劑將第一光刻膠層511表面的硬殼513軟化時的溫度為20-80 V，軟化的時間為2-10分鐘。本發明第二實施例中，硬殼513被軟化後發生了翹曲變形。更多詳細的步驟和說明，請參考本發明第一實施例中軟化硬殼的相關描述。請參考圖13，採用灰化工藝去除經軟化後的第一光刻膠層511。所述灰化工藝用於去除第一光刻膠層511中的含C有機物。由於第一光刻膠層511表面的硬殼513 (如圖12所示)已經被軟化，產生了翹曲變形，因此，採用灰化工藝灰化第一光刻膠層511時,可以去除第一光刻膠層511中大部分的含C有機物。所述灰化工藝採用的氣體為NjPH2，所述NjPH2體積比大於20: I。同理，當所述灰化工藝的工藝參數範圍為:壓強為O-1OOTorr，功率為1000-5000W，N2和H2的流量為500sccm-5000sccm，灰化時間為10-500S時，灰化工藝後剩餘的光刻膠層較少。在本發明的實施例中，所述N2和H2體積比為30: I。所述灰化工藝的工藝參數為:壓強為80Torr，功率為2500W，N2和H2的流量為2000sccm，灰化時間為150S，灰化後剩餘的第一光刻膠層少，後續只需用在所述含有N甲基吡咯烷酮的有機試劑浸泡較短的時間，即可將所述剩餘的第一光刻膠層徹底去除。請參考圖14，採用所述含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑去除剩餘的第一光刻月父層O上述灰化工藝後，基底的絕緣層503表面僅殘留有少部分的第一光刻膠層。可以在20-80°C的溫度範圍內，米用有機化學試劑浸泡絕緣層503表面的第一光刻膠層,浸泡2-10分鐘，以去除剩餘的第一光刻膠層。該步驟中有機試劑與軟化硬殼時的有機試劑相同，為含有N甲基吡咯烷酮的溶液。在本發明的第二實施例中，所述含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑為:質量分數大於95%的含有N甲基吡咯烷酮和質量分數小於5%的氫氟酸或氨水。具體請參考本發明的第一實施例中去除光刻膠層的相關描述，在此不再贅述。在本發明的第二實施例中，上述步驟完成之後，絕緣層503表面的第一光刻膠層被徹底去除。為了去除第二區域的偽柵電極層，形成第二金屬柵電極，還包括以下步驟:去除剩餘的第一光刻膠層後，形成覆蓋所述基底表面的第二光刻膠層，所述第二光刻膠層暴露出第二區域的偽柵電極層；以所述第二光刻膠層為掩膜去除所述第二區域的偽柵電極層，形成第二開口和表面具有硬殼的第二光刻膠層；向所述第二開口內填充滿第二金屬柵電極層；去除表面具有硬殼的第二光刻膠層。請參考圖15，去除剩餘的第一光刻膠層後，形成覆蓋所述基底的絕緣層503表面的第二光刻膠層519，所述第二光刻膠層519暴露出第二區域II的偽柵電極層509。所述第二光刻膠層519用於後續作為刻蝕第二區域II的偽柵電極層509時的掩膜。所述第二光刻膠層519的材料與所述第一光刻膠層的材料相同,包括感光樹脂、增感劑等，其主要成分為含C的有機物。請參考圖16，以所述第二光刻膠層519為掩膜去除所述第二區域II的偽柵電極層，形成第二開口 523和表面具有硬殼521的第二光刻膠層519。去除所述第二區域II的偽柵電極層，形成第二開口 523的工藝為刻蝕工藝，在此不再贅述。需要說明的是，由於刻蝕所述第二區域II的偽柵電極層，形成第二開口 523的過程中，刻蝕氣體對第二光刻膠層519也具有一定的衝擊力，因此，形成的第二光刻膠層519表面會變硬形成硬殼521，所述第二光刻膠層519表面的硬殼521也會影響到後續灰化工藝去除第二光刻膠層519的效果。請參考圖17，向所述第二開口內填充滿第二金屬柵電極層525。所述第二金屬柵電極層525用於後續形成第二金屬柵極。所述第二金屬柵電極層525的形成工藝為沉積工藝，例如物理或化學氣相沉積工藝，在此不再贅述。請參考圖18，去除表面具有硬殼的第二光刻膠層。在形成第二金屬柵電極層525後，需要去除第二光刻膠層，以進行後續工藝步驟。在本發明的實施例中，去除所述第二光刻膠層的方法與去除第一光刻膠層的方法相同，具體步驟包括:採用含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑將第二光刻膠層表面的硬殼軟化；採用灰化工藝去除經軟化後的第二光刻膠層；採用所述含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑去除剩餘的第二光刻膠層。所述有機化學試劑的選擇、去除所述第二光刻膠層的參數範圍等，請參考本發明第二實施例中去除第一光刻膠層的描述，在此不再贅述。上述步驟完成之後，本發明第二實施例的電晶體的形成方法完成，所述第一光刻膠層、第二光刻膠層去除的均較為徹底，且不會破壞電晶體中的刻蝕阻擋層，後續形成的電晶體的性能好。綜上，去除光刻膠層時，先採用第一有機化學試劑將光刻膠層表面的硬殼軟化，經軟化後的光刻膠層不會阻止灰化工藝的進行，光刻膠層中的大多數有機物均被灰化，再採用第二有機化學試劑將剩餘的光刻膠層去除，光刻膠層去除的較為徹底。電晶體的形成方法中，第一光刻膠層作為刻蝕第一區域的偽柵電極層時的掩膜，在去除所述第一區域的偽柵電極層，形成第一金屬柵電極層後，去除所述第一光刻膠層時首先採用含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑將第一光刻膠層表面的硬殼軟化，所述軟化後的光刻膠層再採用灰化工藝去除時，比較容易灰化，光刻膠層中的大多數有機物均被灰化，光刻膠層去除的較為徹底，後續形成的電晶體的性能好。本發明的實施例雖然已以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明的實施例，任何本領域技術人員在不脫離本發明實施例的精神和範圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發明實施例的技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發明實施例的技術方案的內容，依據本發明實施例的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬於本發明實施例的技術方案的保護範圍。
權利要求
1.一種光刻膠層的去除方法，其特徵在於，包括: 提供基底，所述基底表面形成有表面具有硬殼的光刻膠層； 米用第一有機化學試劑將光刻膠層表面的硬殼軟化； 採用灰化工藝去除經軟化後的光刻膠層； 採用第二有機化學試劑去除剩餘的光刻膠層。
2.如權利要求1所述的光刻膠層的去除方法，其特徵在於，所述第一有機化學試劑或第二有機化學試劑為硫酸和雙氧水的混合溶液；或者為氨水、雙氧水和去離子水的混合溶液；或者為含有N甲基吡咯烷酮的溶液。
3.如權利要求2所述的光刻膠層的去除方法，其特徵在於，所述第一有機化學試劑或第二有機化學試劑為質量分數大於95 %的N甲基吡咯烷酮和質量分數小於5 %的氫氟酸或氨水。
4.如權利要求1所述的光刻膠層的去除方法，其特徵在於，採用第一有機化學試劑將光刻膠層表面的硬殼軟化的溫度範圍為20-80°C，採用第二有機化學試劑去除剩餘的光刻膠層時的溫度範圍為20-80°C。
5.如權利要求1所述的光刻膠層的去除方法，其特徵在於，所述灰化工藝採用的氣體為N2和H2。
6.如權利要求5所述的光刻膠層的去除方法，其特徵在於，所述N2和H2體積比大於20:1。
7.如權利要求1所述的光刻膠層的去除方法，其特徵在於，所述灰化工藝的工藝參數範圍為:壓強為O-lOOTorr，功率為1000-5000W，N2和H2的流量為500sccm-5000sccm，灰化時間為10-500S。
8.一種電晶體的形成方法，包括: 提供基底，所述基底包括第一區域和與所述第一區域相鄰的第二區域，所述第一區域和第二區域的基底內分別形成有偽柵電極層，所述偽柵電極層表面與所述基底表面齊平，所述基底表面形成有第一光刻膠層，所述第一光刻膠層暴露出第一區域的偽柵電極層；以所述第一光刻膠層為掩膜去除所述第一區域的偽柵電極層，形成第一開口和表面具有硬殼的第一光刻膠層； 向所述第一開口內填充滿第一金屬柵電極層； 其特徵在於，還包括: 形成第一金屬柵電極層後，採用含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑將第一光刻膠層表面的硬殼軟化； 採用灰化工藝去除經軟化後的第一光刻膠層； 採用含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑去除剩餘的第一光刻膠層。
9.如權利要求8所述的電晶體的形成方法，其特徵在於，所述含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑為:質量分數大於95%的含有N甲基吡咯烷酮和質量分數小於5%的氫氟酸或氨水。
10.如權利要求8所述的電晶體的形成方法，其特徵在於，採用含有N甲基吡咯烷酮的有機化學試劑將第一光刻膠層表面的硬殼軟化和去除剩餘的第一光刻膠層的溫度範圍為20-80。。。
11.如權利要求8所述的電晶體的形成方法，其特徵在於，所述灰化工藝採用的氣體為N2 和 H2。
12.如權利要求11所述的電晶體的形成方法，其特徵在於，所述N2和H2體積比大於20:1。
13.如權利要求8所述的電晶體的形成方法，其特徵在於，所述灰化工藝的工藝參數範圍為:壓強為O-lOOTorr，功率為1000-5000W，N2和H2的流量為500sccm-5000sccm，灰化時間為 10-500S。
14.如權利要求8所述的電晶體的形成方法，其特徵在於，所述第一區域用於形成NMOS電晶體，所述第二區域用於形成PMOS電晶體；或者所述第一區域用於形成PMOS電晶體，所述第二區域用於形成NMOS電晶體。
15.如權利要求8所述的電晶體的形成方法，其特徵在於，還包括:去除剩餘的第一光刻膠層後，形成覆蓋所述基底表面的第二光刻膠層，所述第二光刻膠層暴露出第二區域的偽柵電極層；以所述第二光刻膠層為掩膜去除所述第二區域的偽柵電極層，形成第二開口和表面具有硬殼的第二光刻膠層；向所述第二開口內填充滿第二金屬柵電極層；去除表面具有硬殼的第二光刻膠層。
全文摘要
本發明的實施例提供了一種光刻膠層的去除方法，包括提供基底，所述基底表面形成有表面具有硬殼的光刻膠層；採用第一有機化學試劑將光刻膠層表面的硬殼軟化；採用灰化工藝去除經軟化後的光刻膠層；採用第二有機化學試劑去除剩餘的光刻膠層。由於首先採用第一有機化學試劑將光刻膠層表面的硬殼軟化，後續進行灰化工藝時，比較容易去除大部分的光刻膠層，再採用第二有機化學試劑即可徹底去除剩餘的光刻膠層，後續形成的半導體器件的性能穩定。相應的，還提供了一種電晶體的形成方法，可以有效去除電晶體形成過程中用到的光刻膠層，電晶體的性能好。
文檔編號H01L21/8238GK103163745SQ20111042134
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者劉佳磊, 劉煥新, 李鳳蓮 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司