CN102509699B - 金属层光刻胶重涂方法以及光刻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种金属层光刻胶重涂方法以及光刻方法。根据本发明的金属层光刻胶重涂方法包括：第一光刻胶灰化步骤、第二光刻胶灰化步骤、湿法去除步骤、以及光刻胶光刻步骤；其中，在所述第一光刻胶灰化步骤中，控制晶圆固定器以使晶圆置于加热盘上方而不接触加热盘表面；并且其中，在所述第二光刻胶灰化步骤中，控制所述晶圆固定器以使晶圆直接接触加热盘表面。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种金属层光刻胶重涂方法以及采用了该金属层光刻胶重涂方法的光刻方法。
背景技术
在金属层的金属线光刻工艺时，因为某些原因，如光刻胶遭到破坏等等，此时可以把光刻胶用化学清洗的方法去除，重新铺上光刻胶进行光刻工艺，这个流程工艺叫做金属层光刻胶重涂(MetalPhotoPRRework)。
图1示意性地示出了根据现有技术的金属层光刻胶重涂方法的流程图。如图1所示，在现有的金属层光刻胶重涂方法中，其工艺流程一般是：光刻胶灰化(ashing)步骤S10、湿法去除步骤S20、退火步骤S30、以及光刻胶光刻步骤S40。其中，光刻胶灰化步骤S10的工艺温度大致为250℃。并且其中，退火步骤S30用于去除金属层光刻胶重涂过程中形成的Al-Cu的Cu的θ相(Cuthetaphase)。
在金属层光刻胶重涂方法中，如果不去除Cu的θ相，那么Cu的θ相将会引起金属线桥接问题。图2和图3示出了在不去除Cu的θ相的情况下的金属层光刻胶重涂方法得到的金属线的显微图。如图2和图3所示，其中的金属线之间存在桥接问题。
但是，该退火步骤的热量本身将导致严重的金属鼓起(metalhillock)问题，该金属鼓起缺陷将引起光刻胶边缘问题。图4示出了根据现有技术的金属层光刻胶重涂方法得到的金属线的显微图。如图4所示，金属线的厚度出现波纹形状，即金属鼓起。
因此，希望能够提出一种能够在不产生金属鼓起的情况下消除Cu的θ相的金属层光刻胶重涂方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够在不产生金属鼓起的情况下消除Cu的θ相的金属层光刻胶重涂方法、以及采用了该金属层光刻胶重涂方法的光刻方法。
根据本发明的第一方面，提供了一种金属层光刻胶重涂方法，其包括：第一光刻胶灰化步骤、第二光刻胶灰化步骤、湿法去除步骤、以及光刻胶光刻步骤；其中，在所述第一光刻胶灰化步骤中，控制晶圆固定器以使晶圆置于加热盘上方而不接触加热盘表面；并且其中，在所述第二光刻胶灰化步骤中，控制所述晶圆固定器以使晶圆直接接触加热盘表面。
优选地，在所述金属层光刻胶重涂方法中，所述第一光刻胶灰化步骤的处理时间不小于所述第二光刻胶灰化步骤的处理时间的两倍。
优选地，在所述金属层光刻胶重涂方法中，所述第一光刻胶灰化步骤的处理时间为60秒，并且所述第二光刻胶灰化步骤的处理时间为30秒。
优选地，在所述金属层光刻胶重涂方法中，所述第一光刻胶灰化步骤的工艺温度小于150℃。
通过采用根据本发明第一方面所述的金属层光刻胶重涂方法，可以利用第一光刻胶灰化步骤和第二光刻胶灰化步骤来代替现有技术的单个光刻胶灰化步骤以及退火步骤，从而在不产生金属鼓起的情况下消除Cu的θ相的金属层光刻胶重涂方法、以及采用了该金属层光刻胶重涂方法的光刻方法。
根据本发明的第二方面，提供了一种光刻方法，其采用了根据本发明第一方面所述的金属层光刻胶重涂方法。
由于采用了根据本发明第一方面所述的金属层光刻胶重涂方法，因此，本领域技术人员可以理解的是，根据本发明第二方面的光刻方法同样能够实现根据本发明的第一方面的金属层光刻胶重涂方法所能实现的有益技术效果。即，可以利用第一光刻胶灰化步骤和第二光刻胶灰化步骤来代替现有技术的单个光刻胶灰化步骤以及退火步骤，从而在不产生金属鼓起的情况下消除Cu的θ相的金属层光刻胶重涂方法、以及采用了该金属层光刻胶重涂方法的光刻方法。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据现有技术的金属层光刻胶重涂方法的流程图。
图2示出了根据现有技术的金属层光刻胶重涂方法得到的金属线的显微图。
图3示出了根据现有技术的金属层光刻胶重涂方法得到的金属线的显微图。
图4示出了根据现有技术的金属层光刻胶重涂方法得到的金属线的显微图。
图5示意性地示出了根据本发明实施例的金属层光刻胶重涂方法的流程图。
图6示出了根据本发明实施例的金属层光刻胶重涂方法得到的金属线的显微图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
图5示意性地示出了根据本发明实施例的金属层光刻胶重涂方法的流程图。
如图5所示，根据本发明实施例的金属层光刻胶重涂方法包括：第一光刻胶灰化步骤S1、第二光刻胶灰化步骤S2、湿法去除步骤S3、以及光刻胶光刻步骤S4。
具体地说，对于现有的金属层光刻胶重涂方法，如果为了防止金属鼓起而降低温度，则光刻胶灰化速率下降，由此光刻胶去除效率下降。另一方面，如果减少光刻胶灰化时间，则总的光刻胶灰化量变少。并且，如果期望通过增大光刻胶去除速率来降低光刻胶灰化时间，那么由于光刻胶去除速率由温度决定，则必然要增大光刻胶灰化问题，从而增大热效应(金属鼓起)。
基于上述分析，本发明有利地采用了两个光刻胶灰化步骤(第一光刻胶灰化步骤S1和第二光刻胶灰化步骤S2)来取代现有技术的单个光刻胶灰化步骤，并且省略了现有技术中的退火步骤。进一步说，两个光刻胶灰化步骤(第一光刻胶灰化步骤S1和第二光刻胶灰化步骤S2)的采用能够保持光刻胶去除效率并且降低热效应。
其中，第一光刻胶灰化步骤S1和第二光刻胶灰化步骤S2中采用晶圆固定器，晶圆固定器是指干法去光刻胶机台里面用来支撑晶圆的固定器，现有工艺中当晶圆放进机台反应腔后，晶圆固定器是降下来的使晶圆直接放在加热盘表面，本发明实施例的第一光刻胶灰化步骤S1即采用这种方式。而在本发明实施例中，在第二光刻胶灰化步骤S2中，晶圆放进机台反应腔后，晶圆固定器先顶起来使晶圆保持在加热盘上方。所以第一光刻胶灰化步骤S1与第二光刻胶灰化步骤S2的结合即上述两种方式的结合。
并且，通过实验证明，第一光刻胶灰化步骤S1和第二光刻胶灰化步骤S2的结合可以取代退火步骤来消除Cu的θ相，图6示出了根据本发明实施例的金属层光刻胶重涂方法得到的金属线的显微图，如图6所示，本发明实施例得到的金属线之间没有桥接现象。而且，由于省略了退火步骤，所以不会由于退火步骤的热量而导致严重的金属鼓起问题。
具体地说，在第一光刻胶灰化步骤S1中，控制晶圆固定器以使晶圆置于加热盘上方而不接触加热盘表面，进行加热；这样，实际上仅仅受到热辐射的加热，而不会存在接触热传导。由此，第一光刻胶灰化步骤S1的工艺温度(晶圆灰化温度)小于现有技术的工艺温度(250℃)，具体地说，例如第一光刻胶灰化步骤S1的工艺温度小于200℃，并且优选地小于150℃。
在第二光刻胶灰化步骤S2中，控制晶圆固定器以使晶圆直接接触加热盘表面，进行加热。由于第一光刻胶灰化步骤S1已经去除了大部分光刻胶，所以第二光刻胶灰化步骤S2的处理时间可以非常短。
更具体地说，如上所述，因为反应中需要控制固定器的升降，所以设置了不同的反应步骤，第一光刻胶灰化步骤S1和第二光刻胶灰化步骤S2的时间可以根据工艺需要进行调节。优选地，在优选实施例中，第一光刻胶灰化步骤S1的处理时间不小于第二光刻胶灰化步骤S2的处理时间的两倍。比如，在一个具体示例中，可将第二光刻胶灰化步骤S2的处理时间设置为30秒，并且将第一光刻胶灰化步骤S1的处理时间设置为60秒。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (5)
1.一种金属层光刻胶重涂方法，其特征在于包括：第一光刻胶灰化步骤、第二光刻胶灰化步骤、湿法去除步骤、以及光刻胶光刻步骤；其中，在所述第一光刻胶灰化步骤中，控制晶圆固定器以使晶圆置于加热盘上方而不接触加热盘表面；并且其中，在所述第二光刻胶灰化步骤中，控制所述晶圆固定器以使晶圆直接接触加热盘表面。
2.根据权利要求1所述的金属层光刻胶重涂方法，其特征在于，所述第一光刻胶灰化步骤的处理时间不小于所述第二光刻胶灰化步骤的处理时间的两倍。
3.根据权利要求1或2所述的金属层光刻胶重涂方法，其特征在于，所述第一光刻胶灰化步骤的处理时间为60秒，并且所述第二光刻胶灰化步骤的处理时间为30秒。
4.根据权利要求1或2所述的金属层光刻胶重涂方法，其特征在于，所述第一光刻胶灰化步骤的工艺温度小于150℃。
5.一种光刻方法，其特征在于采用了根据权利要求1至4中的一项所述的金属层光刻胶重涂方法。
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