CN102968003B - 光刻胶的去除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光刻胶的去除方法，用于去除半导体衬底上的光刻胶层，所述光刻胶层经过离子注入工艺，包括：利用光学线宽仪，测量离子注入后掺杂的光刻胶层的厚度；利用离子注入工艺前的光刻胶层的厚度，减去掺杂部分的光刻胶层的厚度，获得未掺杂的光刻胶层的厚度；设置掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺参数，用于去除掺杂的光刻胶层；设置未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺参数，用于去除未掺杂的光刻胶层；在执行所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺时，实时反馈修正所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间。本发明能够精确地控制每一半导体衬底上的光刻胶层的刻蚀时间，提高产品的良率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及光刻胶的去除方法。
背景技术
随着半导体工艺技术的进步，在65nm及以下的工艺技术中，越来越多的运用高电流离子注入来提高器件的性能。高电流离子注入后去胶被认为是半导体工业中最具挑战性的的工艺之一，因为除了要去由于除高电流离子注入产生的光刻胶硬壳而且要防止主体硅，或氧化物的损失和破坏。光刻胶受到高电流离子注入影响很大，光刻胶上半部掺杂部分会形成比较坚硬的外壳和下半部未掺杂部分有着明显区别。请参考图1所示的高电流离子注入后的光刻胶层的结构示意图。半导体衬底10上的光刻胶层11在经过高电流离子注入后，掺杂的光刻胶层上半部112会形成比较坚硬的外壳，因此掺杂的光刻胶层上半部112与未掺杂的光刻胶层下半部11 1有明显的区别。
现有技术在开发去除高电流离子注入后的光刻胶层的工艺时，主要利用缺陷扫描仪对刻蚀结果进行分析，反复进行去除光刻胶的工艺参数。在去除光刻胶的工艺中，将掺杂的光刻胶层和未掺杂的光刻胶层分为两个工艺步骤去除，每个工艺步骤的刻蚀时间固定。
现有的光刻胶的去除方法存在以下缺陷：1、仅仅依靠缺陷扫描仪得到的刻蚀最终结果来调试工艺参数，没有对掺杂的光刻胶层的厚度进行测量，调试的工艺参数不够精确；2、现有技术一般指去1-2个样品，而不同批次的硅片的掺杂工艺之间存在差异性，现有技术没有考虑上述差异性；3、现有技术中去除光刻胶的工艺时间固定的，不会根据不同批次的差异性进行实时修正。因此，有必要对现有的光刻胶的去除方法进行改进。
发明内容
本发明解决的问题是提供了一种光刻胶的去除方法，能够精确地控制每一半导体衬底上的光刻胶层的刻蚀时间，提高产品的良率。
一种光刻胶的去除方法，用于去除半导体衬底上的光刻胶层，所述光刻胶层经过离子注入工艺，包括：
利用光学线宽仪，测量离子注入后掺杂的光刻胶层的厚度；
利用离子注入工艺前的光刻胶层的厚度，减去掺杂部分的光刻胶层的厚度，获得未掺杂的光刻胶层的厚度；
设置掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺参数，用于去除掺杂的光刻胶层；
设置未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺参数，用于去除未掺杂的光刻胶层；
在执行所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺时，实时反馈修正所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间。
可选地，所述离子注入为高电流离子注入。
可选地，利用先进制程控制系统实时反馈修正所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间。
可选地，所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间等于掺杂的光刻胶层的厚度与掺杂的光刻胶层的刻蚀速率的比值。
可选地，所述未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间等于未掺杂的光刻胶层的厚度与未掺杂的光刻胶层的刻蚀速率的比值。
相应地，本发明还提供一种高电流注入后的光刻胶层的去除方法，包括：
利用光学线宽测量仪器测量高电流离子注入后的掺杂的光刻胶层的厚度，基于离子注入前的光刻胶层的厚度获得未掺杂的光刻胶层的厚度；
基于上述掺杂的光刻胶层的厚度和未掺杂的光刻胶层的厚度，建立测量高电流离子注入后的光学线宽测量数据库；
针对所述掺杂的光刻胶层的厚度和未掺杂的光刻胶层的厚度，分别设置刻蚀工艺的工艺参数；
利用先进制程控制系统执行所述刻蚀工艺，在工艺过程中利用先进制程控制系统实施反馈，修正每一半导体衬底的刻蚀时间。
可选地，所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间等于掺杂的光刻胶层的厚度与掺杂的光刻胶层的刻蚀速率的比值。
可选地，所述未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间等于未掺杂的光刻胶层的厚度与未掺杂的光刻胶层的刻蚀速率的比值。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明利用光学线宽仪，测量离子注入后掺杂的光刻胶层的厚度，相比于现有技术与利用缺陷扫描仪对最后的刻蚀结果进行分析，本发明能够更加准确获得掺杂的光刻胶层和未掺杂的光刻胶层的厚度，使得去除所述掺杂的光刻胶层和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺控制更加准确；对掺杂的光刻胶层和未掺杂的光刻胶层分别采用刻蚀工艺去除，并且利用先进制程系统实时修正刻蚀工艺时间，能够对每片半导体衬底的工艺时间进行实时修正，有利于提高产品良率。
附图说明
图1为高电流离子注入后的光刻胶层的结构示意图；
图2是本发明一个实施例的光刻胶的去除方法流程示意图。
具体实施方式
现有的光刻胶层有以下缺陷：1、仅仅依靠缺陷扫描仪得到的刻蚀最终结果来调试工艺参数，没有对掺杂的光刻胶层的厚度进行测量，调试的工艺参数不够精确；2、现有技术一般指去1-2个样品，而不同批次的硅片的掺杂工艺之间存在差异性，现有技术没有考虑上述差异性；3、现有技术中去除光刻胶的工艺时间固定的，不会根据不同批次的差异性进行实时修正。因此，有必要对现有的光刻胶的去除方法进行改进。
为了解决上述问题，本发明提供一种光刻胶层的去除方法，请参考图2所示的本发明一个实施例的光刻胶层的去除方法，所述方法包括：
步骤S1，利用光学线宽仪，测量离子注入后掺杂的光刻胶层的厚度；
步骤S2，利用离子注入工艺前的光刻胶层的厚度，减去掺杂部分的光刻胶层的厚度，获得未掺杂的光刻胶层的厚度；
步骤S3，设置掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺参数，用于去除掺杂的光刻胶层；设置未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺参数，用于去除未掺杂的光刻胶层；
步骤S4，在执行所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺时，实时反馈修正所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。
请结合图1，离子注入后，掺杂的光刻胶层112和未掺杂的光刻胶层111会有明显的区别。所述离子注入可以为高电流离子注入，也可以为高能离子注入。本实施例中，所述光刻胶层为高电流离子注入后的光刻胶层。在高电流离子注入后，利用光学线宽仪，可以测试所述掺杂的光刻胶层112的厚度。基于离子注入前光刻胶层11的厚度减去所述掺杂的光刻胶层112的厚度，可以获得未掺杂的光刻胶层的厚度。由于利用光学线宽测试仪获得所述掺杂的光刻胶层的厚度和未掺杂的光刻胶层的厚度，相比于现有技术在高电流离子注入后利用缺陷扫描仪对最后刻蚀的结果进行分析，调试刻蚀工艺参数相比，本发明获得的厚度更加准确，更有利于针对掺杂的光刻胶层和未掺杂的光刻胶层分别设定刻蚀时间。
基于上述掺杂的光刻胶层的厚度和未掺杂的光刻胶层的厚度，建立测量高电流离子注入后的光学线宽测量数据库。
获得掺杂的光刻胶层的厚度和未掺杂的光刻胶层的厚度之后，基于所述掺杂的光刻胶层的厚度，设置掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺参数，用于去除掺杂的光刻胶层；基于所述未掺杂的光刻胶层的厚度设置未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺参数，用于去除未掺杂的光刻胶层。
接着，在执行所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺时，实时反馈修正所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间。作为一个实施例，可以利用先进制程控制系统实时反馈修正所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间。所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间等于掺杂的光刻胶层的厚度与掺杂的光刻胶层的刻蚀速率的比值。所述未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间等于未掺杂的光刻胶层的厚度与未掺杂的光刻胶层的刻蚀速率的比值。相比于现有技术的掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的时间不变，本发明利用先进制程控制系统对每一片半导体衬底进行实时反馈和修正，使得刻蚀工艺更加精确，有利于提高产品的良率。
相应地，本发明还提供一种高电流注入后的光刻胶层的去除方法，包括：
利用光学线宽测量仪器测量高电流离子注入后的掺杂的光刻胶层的厚度，基于离子注入前的光刻胶层的厚度获得未掺杂的光刻胶层的厚度；
基于上述掺杂的光刻胶层的厚度和未掺杂的光刻胶层的厚度，建立测量高电流离子注入后的光学线宽测量数据库；
针对所述掺杂的光刻胶层的厚度和未掺杂的光刻胶层的厚度，分别设置刻蚀工艺的工艺参数；
利用先进制程控制系统执行所述刻蚀工艺，在工艺过程中利用先进制程控制系统实施反馈，修正每一半导体衬底的刻蚀时间。
其中，所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间等于掺杂的光刻胶层的厚度与掺杂的光刻胶层的刻蚀速率的比值；所述未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间等于未掺杂的光刻胶层的厚度与未掺杂的光刻胶层的刻蚀速率的比值。
综上，本发明利用光学线宽仪，测量离子注入后掺杂的光刻胶层的厚度，相比于现有技术与利用缺陷扫描仪对最后的刻蚀结果进行分析，本发明能够更加准确获得掺杂的光刻胶层和未掺杂的光刻胶层的厚度，使得去除所述掺杂的光刻胶层和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺控制更加准确；对掺杂的光刻胶层和未掺杂的光刻胶层分别采用刻蚀工艺去除，并且利用先进制程系统实时修正刻蚀工艺时间，能够对每片半导体衬底的工艺时间进行实时修正，有利于提高产品良率。
因此，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种光刻胶的去除方法，用于去除半导体衬底上的光刻胶层，所述光刻胶层经过离子注入工艺，其特征在于，包括：
利用光学线宽仪，测量离子注入后掺杂的光刻胶层的厚度；
利用离子注入工艺前的光刻胶层的厚度，减去掺杂部分的光刻胶层的厚度，获得未掺杂的光刻胶层的厚度；
基于所述掺杂的光刻胶层的厚度和未掺杂的光刻胶层的厚度，建立测量高电流离子注入后的光学线宽测量数据库；
设置掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺参数，用于去除掺杂的光刻胶层；
设置未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺参数，用于去除未掺杂的光刻胶层；
在执行所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺时，实时反馈修正所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间。
2.如权利要求1所述的光刻胶的去除方法，其特征在于，所述离子注入为高电流离子注入。
3.如权利要求1所述的光刻胶的去除方法，其特征在于，利用先进制程控制系统实时反馈修正所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺和未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间。
4.如权利要求1所述的光刻胶的去除方法，其特征在于，所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间等于掺杂的光刻胶层的厚度与掺杂的光刻胶层的刻蚀速率的比值。
5.如权利要求1所述的光刻胶的去除方法，其特征在于，所述未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间等于未掺杂的光刻胶层的厚度与未掺杂的光刻胶层的刻蚀速率的比值。
6.一种高电流注入后的光刻胶层的去除方法，其特征在于，包括：
利用光学线宽测量仪器测量高电流离子注入后的掺杂的光刻胶层的厚度，基于离子注入前的光刻胶层的厚度获得未掺杂的光刻胶层的厚度；
基于上述掺杂的光刻胶层的厚度和未掺杂的光刻胶层的厚度，建立测量高电流离子注入后的光学线宽测量数据库；
针对所述掺杂的光刻胶层的厚度和未掺杂的光刻胶层的厚度，分别设置刻蚀工艺的工艺参数；
利用先进制程控制系统执行所述刻蚀工艺，在工艺过程中利用先进制程控制系统实施反馈，修正每一半导体衬底的刻蚀时间。
7.如权利要求6所述的光刻胶的去除方法，其特征在于，所述掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间等于掺杂的光刻胶层的厚度与掺杂的光刻胶层的刻蚀速率的比值。
8.如权利要求6所述的光刻胶的去除方法，其特征在于，所述未掺杂的光刻胶层的刻蚀工艺的工艺时间等于未掺杂的光刻胶层的厚度与未掺杂的光刻胶层的刻蚀速率的比值。
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