CN106373873A - 解决光刻胶导致的球状缺陷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种解决光刻胶导致的球状缺陷的方法，包括：第一步骤：将晶圆流片到离子注入工艺之前；第二步骤：利用图案化的光刻胶执行离子注入，离子注入后形成光刻胶硬壳，其中光刻胶内包含光刻胶杂质；第三步骤：完全或部分去除表面的光刻胶硬壳；第四步骤：完全去除光刻胶。

Description

解决光刻胶导致的球状缺陷的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种解决光刻胶导致的球状缺陷的方法。
背景技术
随着集成电路工艺的发展，半导体工艺也越来越复杂，很多新工艺被引入，比如SiCoNi方法去除氧化物层工艺，因其良好的阶梯覆盖能力等优点在28nm以下产品被广泛应用，以降低湿法刻蚀或干法刻蚀带来的有源区和浅沟槽隔离之间的较大的台阶高度。
同时，由于在阱循环离子注入工艺的干法去除光刻胶过程中，光刻胶中不可避免的杂质成分会产生球状缺陷，如图1所示，其会在多晶硅图形形成后产生图形缺陷。
在其他世代产品中，由于多晶硅沉积前主要通过湿法方法去除有源区上的氧化物，此类球状缺陷将同时被去除，而28nm由于需要严格控制有源区和浅沟槽隔离之间的台阶高度差，需要SiCoNi方法去除氧化物，此方法无法去除球状缺陷。此类缺陷问题最容易在较厚的光刻胶工艺后产生。阱循环的球状缺陷对28nm产品工艺是巨大的杀伤性缺陷。
然而，常规的解决此类问题的方法是通过降低光刻胶过滤器的尺寸等，去除或减少光刻胶中的杂质成分，而过小的光刻胶过滤器尺寸会影响光刻胶的供给等，此方法在28nm产品光刻胶上无法实现。
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，提供一种解决光刻胶导致的球状缺陷的方法，能够有效地避免光刻胶杂质导致的球状缺陷的产生，避免后续造成的良率损失，为半导体良率提升提供保障。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种解决光刻胶导致的球状缺陷的方法，包括：
第一步骤：将晶圆流片到离子注入工艺之前；
第二步骤：利用图案化的光刻胶执行离子注入，离子注入后形成光刻胶硬壳，其中光刻胶内包含光刻胶杂质；
第三步骤：完全或部分去除表面的光刻胶硬壳；
第四步骤：完全去除光刻胶。
优选地，在第三步骤中，通过湿法清洗去除表面的光刻胶硬壳。
优选地，湿法清洗以单片方式执行。
优选地，在第三步骤中，单次执行湿法清洗。
优选地，在第三步骤中，多次执行湿法清洗。
优选地，在第三步骤中，进一步去除部分厚度的光刻胶。
优选地，在第三步骤中，通过干法和/或湿法清洗去除表面的光刻胶硬壳。
优选地，在第四步骤执行多次曝光与显影去除光刻胶。
优选地，在第四步骤通过干法和/或湿法工艺去除光刻胶。
本发明通过多次干、湿法清洗相结合的方法去除离子注入工艺后的光刻胶，避免过量的光刻胶在干法刻蚀过程中由于高温作用，使得光刻胶杂质被烧结导致的球状缺陷，并改善良率。另一方面，本发明通过多次曝光显影的方法去除离子注入工艺后的光刻胶，避免其在干法刻蚀过程中被烧结导致的球状缺陷，并改善良率。
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示意性地示出了光刻胶杂质导致球状缺陷在多晶硅图形形成后导致的图形缺陷的显微视图。
图2至图5示意性地示出了根据本发明第一优选实施例的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法的各个步骤。
图6至图9示意性地示出了根据本发明第二优选实施例的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法的各个步骤。
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。
导致球状缺陷的根本原因是，由于光刻胶中存在大分子颗粒物或杂质，其在离子注入后的干法刻蚀工艺中，在高温环境下将被烧结固化，从而当光刻胶消耗完后球状缺陷被烧结在晶圆表面，后续的湿法清洗也无法将其去除。
鉴于这一分析，一方面，本发明通过多次干、湿法清洗相结合的方法去除离子注入工艺后的光刻胶，避免过量的光刻胶在干法刻蚀过程中由于高温作用，使得光刻胶杂质被烧结导致的球状缺陷，并改善良率。另一方面，本发明通过多次曝光显影的方法去除离子注入工艺后的光刻胶，避免其在干法刻蚀过程中被烧结导致的球状缺陷，并改善良率。
下面将描述本发明的具体实施例。
<第一优选实施例>
图2至图5示意性地示出了根据本发明第一优选实施例的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法的各个步骤。
如图2至图5所示，根据本发明第一优选实施例的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法包括：
第一步骤：将晶圆流片到离子注入工艺之前；例如，此时在晶圆衬底中形成了P型阱区100；
第二步骤：利用图案化的光刻胶10执行离子注入(如图2的箭头所示)，离子注入后形成光刻胶硬壳20(如图3所示)；此时，光刻胶10内形成光刻胶杂质11；
例如，离子注入可在衬底中形成N型阱区200。
第三步骤：通过干法和/或湿法清洗完全或部分去除表面的光刻胶硬壳20(如图4所示)；
优选地，为了避免其污染机台与化学试剂，在第三步骤中，单片进行的湿法工艺更加适合，即湿法清洗以单片方式执行。而且，由于湿法工艺本身能力无法一次性去除较大厚度的光刻胶硬壳，上述方法需根据需求进行不同次数的重复；即，在第三步骤中，单次或者多次湿法清洗。
第四步骤：去除光刻胶。具体地，优选地，可以执行多次曝光与显影并可以通过执行多次曝光与显影并干法和/或湿法工艺去除光刻胶(如图5所示)。
<第二优选实施例>
图6至图9示意性地示出了根据本发明第二优选实施例的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法的各个步骤。
如图6至图9所示，根据本发明第二优选实施例的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法包括：
第一步骤：将晶圆流片到离子注入工艺之前；例如，此时在晶圆衬底中形成了P型阱区100；
第二步骤：利用图案化的光刻胶10执行离子注入(如图6的箭头所示)，离子注入后形成光刻胶硬壳20(如图7所示)；此时，光刻胶10内形成光刻胶杂质11；
例如，离子注入可在衬底中形成N型阱区200。
第三步骤：通过干法和/或湿法清洗的方式去除光刻胶硬壳20和部分厚度的光刻胶(如图8所示)；
优选地，为了避免其污染机台与化学试剂，在第三步骤中，单片进行的湿法工艺更加适合，即湿法清洗以单片方式执行。而且，由于湿法工艺本身能力无法一次性去除较大厚度的光刻胶硬壳，上述方法需根据需求进行不同次数的重复；即，在第三步骤中，单次或者多次湿法清洗。
第四步骤：去除光刻胶。具体地，优选地，可以执行多次曝光与显影并可以通过干法和/或湿法工艺去除剩余光刻胶(如图9所示)。
例如，在具体实施时，可以选择28nm产品应用本发明的上述方法，可以有效改善缺陷问题问题，为良率提升做出贡献。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
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 (9)

1.一种解决光刻胶导致的球状缺陷的方法，其特征在于包括：
第一步骤：将晶圆流片到离子注入工艺之前；
第二步骤：利用图案化的光刻胶执行离子注入，离子注入后形成光刻胶硬壳，其中光刻胶内包含光刻胶杂质；
第三步骤：完全或部分去除表面的光刻胶硬壳；
第四步骤：完全去除光刻胶。
2.根据权利要求1所述的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法，其特征在于，在第三步骤中，通过湿法清洗去除表面的光刻胶硬壳。
3.根据权利要求2所述的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法，其特征在于，湿法清洗以单片方式执行。
4.根据权利要求2所述的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法，其特征在于，在第三步骤中，单次执行湿法清洗。
5.根据权利要求2所述的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法，其特征在于，在第三步骤中，多次执行湿法清洗。
6.根据权利要求1或2所述的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法，其特征在于，在第三步骤中，进一步去除部分厚度的光刻胶。
7.根据权利要求1或2所述的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法，其特征在于，在第三步骤中，通过干法和/或湿法清洗去除表面的光刻胶硬壳。
8.根据权利要求1或2所述的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法，其特征在于，在第四步骤执行多次曝光与显影去除光刻胶。
9.根据权利要求1或2所述的解决光刻胶导致的球状缺陷的方法，其特征在于，在第四步骤通过干法和/或湿法工艺去除光刻胶。
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