CN104253037A - 一种改善刻蚀糊胶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种改善刻蚀糊胶的方法，该方法使用紫外光照射经曝光显影后的带光刻胶的半导体圆片，其具体步骤如下：步骤一：提供半导体圆片，其具有刻蚀层；步骤二：在刻蚀层上涂覆一层光刻胶并曝光显影；步骤三：使用紫外光照射经上述步骤后的带有光刻胶的半导体圆片；步骤四：采用干法刻蚀工艺对刻蚀层进行刻蚀。与现有技术相比，本发明的方法，在进行干法刻蚀前加入紫外光，经过曝光显影后的带胶晶圆片通过紫外光照射后，光刻胶的性能得到改善，避免了光刻胶的糊胶现象。本发明工艺简单，易于实施，明显提高了产品的性能、良率和可靠性，解决了产品的失效问题，同时也降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种改善刻蚀糊胶的方法。
背景技术
在半导体器件制造过程中，在对于较厚介质层/钝化层一般采用干法腐蚀，涂胶曝光后，采用高温固胶，然后进行刻蚀，但是现有的干法刻蚀流程由于刻蚀产生的高温会导致光刻胶产生糊胶的异常，这就使得光刻胶保护区域的介质层/钝化层等需要保留的层次被刻蚀掉，这会对整个产品的性能造成影响，引起产品的失效，导致整个半导体器件报废，严重影响了产品的良率和可靠性，而且大大的增加了生产成本。
因此，有必要提供一种改善刻蚀糊胶的方法。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种工艺简单、易于实现且能明显改善刻蚀糊胶的方法。
为达成前述目的，本发明一种改善刻蚀糊胶的方法，该方法使用紫外光照射经曝光显影后的带光刻胶的半导体圆片，其具体步骤如下：
步骤一：提供半导体圆片，其具有刻蚀层；
步骤二：在刻蚀层上涂覆一层光刻胶并曝光显影；
步骤三：使用紫外光照射经上述步骤后的带有光刻胶的半导体圆片；
步骤四：采用干法刻蚀工艺对刻蚀层进行刻蚀。
根据本发明的实施例，所述刻蚀层包括作为半导体圆片的保护层或绝缘层。
根据本发明的实施例，所述刻蚀层包括作为半导体连线的金属层。
根据本发明的实施例，所述保护层或绝缘层包括SiO2、BPSG、PSG、BPSG、SiN或SiON。
根据本发明的实施例，所述金属层包括Al、AlSi、AlCu或AlSiCu。
根据本发明的实施例，所述步骤三中，紫外光照射温度为100℃—250℃，所述紫外光照射时间为10s—300s。
根据本发明的实施例，所述光刻胶为正胶时，所述紫外光的波长为308-450nm。
根据本发明的实施例，所述光刻胶为负胶时，所述紫外光的波长为248—265nm和290—330nm。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的方法，在进行干法刻蚀前加入紫外光，经过曝光显影后的带胶晶圆片通过紫外光照射后，光刻胶的性能得到改善，如接着力提高、耐热、耐湿性能都有了提高，进而使得覆盖于晶圆片上的胶与需要保护的刻蚀层之间结合牢固，避免了因糊胶现象使得下道刻蚀工艺中将覆盖于光刻胶下表面的刻蚀层刻蚀掉。本发明工艺简单，易于实施，明显提高了产品的性能、良率和可靠性，解决了产品的失效问题，同时也降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
目前，在半导体制备的过程中，对作为半导体圆片的保护层或绝缘层需要多步的刻蚀工艺，该步骤利用曝光和显影在光刻胶层上刻画几何图形结构，然后通过刻蚀工艺将光掩膜板上的图形转移到所述保护层或绝缘层或金属层上。当然在刻蚀之前还需要对曝光显影后的晶圆片进行坚膜工艺。坚膜工艺的主要目的是要使残留的光刻胶溶剂全部挥发，在一定程度上提高光刻胶与半导体圆片的刻蚀层之间的粘附性以及光刻胶的抗腐蚀性能，使光刻胶能够起到保护作用。
然而，发明人发现，由于干法刻蚀的温度较高，在干法刻蚀时会造成光刻胶保护区域的刻蚀层需要保留的层次被刻蚀掉，研究发现这种现象是由于刻蚀过程中光刻胶糊胶造成的。鉴于此，发明人提出了一种改善刻蚀糊胶的方法，该方法在不改变工艺流程、化学材料以及衬底结构的基础上，在曝光显影步骤之后、刻蚀工艺之前增加一个紫外光照射步骤，即在优化的条件下，对曝光显影后的带有光刻胶的半导体圆片施以紫外光照射，然后在对刻蚀层进行干法刻蚀，则不会出现糊胶情况。
请参阅图1.其为本发明方法的工艺流程图。如图1所示，本发明使用紫外光照射经曝光显影后的带光刻胶的半导体圆片，通过照射使得光刻胶的性能改善，解决了糊胶的异常，其具体步骤如下：
步骤一S110，提供半导体圆片，其具有刻蚀层。
步骤二S120，在刻蚀层上涂覆一层光刻胶并曝光显影。本发明采用旋涂法，首先采用旋涂法在刻蚀层表面进行涂胶，其中所涂覆光刻胶要求厚度适中，膜层均匀，粘附良好，所涂覆的光刻胶的厚度为0.5—4微米。在涂覆光刻胶之前要保证所述半导体圆片必须是清洁干燥的，在涂覆光刻胶完成后，仍有一定量的溶剂存在胶膜内，若直接曝光，会影响图形尺寸及完好率，因此，在涂胶后曝光之前需要对涂覆的光刻胶进行前烘工艺，使光刻胶里面的溶剂缓慢地、充分地逸出来，使光刻胶膜干燥。然后将光掩膜板与涂上光刻胶的半导体圆片对准，用光源经过光掩膜板照射半导体圆片，使接受到光照的光刻胶的光学性质发生变化，使用显影液溶解掉不需要的光刻胶，将光刻掩膜板上的图形转移到光刻胶上，即完成曝光显影。
步骤三S130，使用紫外光照射经上述步骤后的带有光刻胶的半导体圆片。本发明中，在经过曝光显影时，显影液溶解掉不需要的光刻胶，而需要保留的光刻胶继续覆盖着需要保护的半导体刻蚀层，以免下一步刻蚀时对不需要刻蚀的区域造成损害。但是采用干法刻蚀时，由于刻蚀温度较高，若需要保护的刻蚀层上的光刻胶不能得到很好的固化，就会造成光刻胶糊胶的异常，导致保护区域的刻蚀层需要保留的层次被刻蚀掉。本发明通过紫外线照射曝光显影后的带光刻胶的半导体圆片，使得光刻胶发生化学交联和聚合作用，达到固化，从而避免了糊胶，有利于下步刻蚀工艺的进行。
步骤四S140，采用干法刻蚀工艺对刻蚀层进行刻蚀。本发明中的干法刻蚀工艺为本领域的技术人员所熟知，通过干法刻蚀对没有光刻胶保护的刻蚀层进行刻蚀，以露出刻蚀窗口，然后去掉所述半导体圆片上剩余光刻胶，接下一步工序进行。
上述步骤一S110中，所述刻蚀层包括作为半导体圆片的保护层或绝缘层。本发明中，所述保护层或绝缘层包括但不限于SiO2、BPSG、PSG、BPSG、SiN或或SiON。
上述步骤一S110中，所述刻蚀层还包括作为半导体连线的金属层。本发明中，所述金属层包括但不限于Al、AlSi、AlCu或AlSiCu。
上述步骤三S130中，紫外光照射温度为100℃—250℃，所述紫外光照射时间为10s—300s。
本发明中紫外光的照射温度和时间可以根据光刻胶的类型及厚度而定。当本发明中所述光刻胶为正胶时，所述紫外光的波长为308-450nm，所述光刻胶为负胶时，所述紫外光的波长为248—265nm和290—330nm。
本发明的方法，在进行干法刻蚀前加入紫外光，经过曝光显影后的带胶晶圆片通过紫外线光照射后，光刻胶的性能得到改善，如接着力提高、耐热、耐湿性能都有了提高，进而使得覆盖于晶圆片上的胶与需要保护的介质层/钝化层之间结合牢固，避免了因糊胶现象使得下道刻蚀工艺中将覆盖于光刻胶下表面的刻蚀层刻蚀掉，本发明工艺简单，易于实施，明显提高了产品的性能、良率和可靠性，解决了产品的失效问题，同时也降低了生产成本。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。
Claims (8)
1.一种改善刻蚀糊胶的方法，该方法使用紫外光照射经曝光显影后的带光刻胶的半导体圆片，其具体步骤如下：
步骤一：提供半导体圆片，其具有刻蚀层；
步骤二：在刻蚀层上涂覆一层光刻胶并曝光显影；
步骤三：使用紫外光照射经上述步骤后的带有光刻胶的半导体圆片；
步骤四：采用干法刻蚀工艺对刻蚀层进行刻蚀。
2.根据权利要求1所述的改善刻蚀糊胶的方法，其特征在于：步骤一中，所述刻蚀层包括作为半导体圆片的保护层或绝缘层。
3.根据权利要求1所述的改善刻蚀糊胶的方法，其特征在于：步骤一中，所述刻蚀层包括作为半导体连线的金属层。
4.根据权利要求2所述的改善刻蚀糊胶的方法，其特征在于：所述保护层或绝缘层包括SiO2、BPSG、PSG、BPSG、SiN或SiON。
5.根据权利要求3所述的改善刻蚀糊胶的方法，其特征在于：所述金属层包括Al、AlSi、AlCu或AlSiCu。
6.根据权利要求1所述的改善刻蚀糊胶的方法，其特征在于：所述步骤三中，紫外光照射温度为100℃—250℃，所述紫外光照射时间为10s—300s。
7.根据权利要求1所述的改善刻蚀糊胶的方法，其特征在于：所述光刻胶为正胶时，所述紫外光的波长为308-450nm。
8.根据权利要求1所述的改善刻蚀糊胶的方法，其特征在于：所述光刻胶为负胶时，所述紫外光的波长为248—265nm和290—330nm。
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| CN105609417A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-05-25 | 苏州工业园区纳米产业技术研究院有限公司 | 一种防止蚀刻机台做薄片工艺糊胶的蚀刻方法 |
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141231 |