CN108305831A - 一种高能离子注入后光刻胶的去除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高能离子注入后光刻胶的去除方法，其中，提供一晶圆，晶圆表面覆盖有一第一氧化层，还包括以下步骤：于第一氧化层表面形成一第二氧化层；于第二氧化层表面形成一光刻胶层，图案化光刻胶层，于一预定位置形成工艺窗口；以光刻胶层为掩膜对预定位置进行离子注入；去除光刻胶层；有益效果：对于高能量高剂量离子注入后的光刻胶进行有效去除，避免残留对后续制程的污染并且有效避免晶圆的损伤。避免高剂量高能量的离子注入后光刻胶去除过程中的残留，提高产品的良率，避免残留对后续制程机台的污染，并有效避免清洗光刻胶过程中对晶圆的损伤而影响器件的性能。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种高能离子注入后光刻胶的去除方法。
背景技术
在晶圆生产的工艺中，常常需要利用光刻胶作为掩膜进行高能量高剂量的离子注入工艺。在经过离子注入后，作为掩膜的光刻胶性质会发生变化，形成硬壳，造成其去除的难度增加。
在现有的技术中，对于高能量高剂量离子注入后光刻胶的去除主要有：
利用等离子体灰化工艺去除硬化外壳的处理方式，例如N2H2，O2，并后续利用硫酸进行光刻胶的去除。
或者增加光刻胶的厚度，使得离子注入后未形成硬壳的光刻胶厚度增加，再进行等离子体灰化工艺去除未变性的光刻胶，以减少光刻胶的残留。
对于65nm以下技术节点来说，在经过多次的高能量高剂量离子注入以后光刻胶的去除和清洗过程，目前存在以下问题：
对晶圆的表面的Si造成一定的损失或者损伤，对于超浅结的完整性和器件的性能造成影响。
由于离子注入后光刻胶性质的改变使其难以去除，残留在晶圆表面，对后续制程的机台造成污染，并且光刻胶残留形成的缺陷可能对产品的良率造成影响。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种高能离子注入后光刻胶的去除方法，其特征在于，提供一晶圆，所述晶圆表面覆盖有一第一氧化层，还包括以下步骤：
步骤S1，于所述第一氧化层表面形成一第二氧化层；
步骤S2，于所述第二氧化层表面形成一光刻胶层，图案化所述光刻胶层，于预定位置形成工艺窗口；
步骤S3，以所述光刻胶层为掩膜对所述预定位置进行离子注入；
步骤S4，去除所述光刻胶层。
其中，所述第二氧化层为二氧化硅层。
其中，所述第二氧化层的厚度为5埃。
其中，形成所述第二氧化层的方式为化学气相淀积法。
其中，所述步骤S4中去除所述光刻胶层的步骤包括：
步骤S41，对所述光刻胶层进行灰化工艺；
步骤S42，将所述晶圆置于一酸性溶液中浸泡一预定时间；
步骤S43，对所述晶圆进行酸洗工艺，去除所述光刻胶层。
其中，所述灰化工艺使用的等离子体包括N2H2和O2。
其中，所述步骤S43中，所述酸洗工艺使用的溶液包括硫酸和一号标准清洗溶液。
其中，所述步骤S42中，所述酸性溶液为氢氟酸。
其中，所述步骤S42中使用所述酸性溶液将所述第二氧化层完全溶解。
有益效果：对于高能量高剂量离子注入后的光刻胶进行有效去除，避免残留对后续制程的污染并且有效避免晶圆的损伤。避免高剂量高能量的离子注入后光刻胶去除过程中的残留，提高产品的良率，避免残留对后续制程机台的污染，并有效避免清洗光刻胶过程中对晶圆的损伤而影响器件的性能。
附图说明
图1为本发明一种高能离子注入后光刻胶的去除方法具体实施例的流程图；
图2为本发明一种高能离子注入后光刻胶的去除方法具体实施例中去除光刻胶层的流程图；
图3a-3d为本发明一种高能离子注入后光刻胶的去除方法具体实施例中各阶段的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1、图3a-3d所示，提出了一种高能离子注入后光刻胶的去除方法，其中，提供一晶圆，所述晶圆表面覆盖有一第一氧化层3，还包括以下步骤：
步骤S1，于所述第一氧化层3表面形成一第二氧化层4；
步骤S2，于所述第二氧化层4表面形成一光刻胶层5，图案化所述光刻胶层5，于预定位置形成工艺窗口6；
步骤S3，以所述光刻胶层5为掩膜对所述预定位置进行如图3c所示的离子注入；
步骤S4，去除所述光刻胶层5。
上述技术方案中，在光刻制程前，对晶圆进行O3CLN处理(即臭氧清洗处理)，在表面生长一层薄膜，然后在进行光刻和离子注入。在后续酸性溶液处理的过程中，这层薄膜作为牺牲氧化层能够有效保护晶圆，使得有效去除光刻胶残留的同时，避免晶圆表面的损伤。
上述技术方案中，晶圆内部还包括一器件层2和硅基底1。
在一个较佳的实施例中，所述第二氧化层4为二氧化硅层。
上述技术方案中，淀积一与第一氧化层3同一材质的第二氧化层4可以更有效地保护晶圆，避免晶圆表面在去除光刻胶层5时受到损伤。
在一个较佳的实施例中，所述第二氧化层4的厚度为5埃。
上述技术方案中，由于第二氧化层4的作用在于作为一牺牲氧化层保护晶圆，使晶圆表面在去除光刻胶层5时避免受到损伤。所以第二氧化层4的厚度不需要很厚。
在一个较佳的实施例中，形成所述第二氧化层的方式为化学气相淀积法(CVD，Chemical Vapor Deposition)。
CVD工艺为本领域技术人员熟知的工艺，因此不再赘述，需要说明的是，该实施例中采用CVD工艺仅用于说明技术方案的可行性，并非对本发明的保护范围进行限制。
如图2所示，所述步骤S4中去除所述光刻胶层5的步骤包括：
步骤S41，对所述光刻胶层5进行灰化工艺；
步骤S42，将所述晶圆置于一酸性溶液中浸泡一预定时间；
步骤S43，对所述晶圆进行酸洗工艺，去除所述光刻胶层5。
在一个较佳的实施例中，所述灰化工艺使用的等离子体包括N2H2和O2。
上述技术方案中所使用的等离子体为本领域中的现有技术，故不在此赘述。
在一个较佳的实施例中，所述步骤S42中，所述酸性溶液为氢氟酸(HF)。
上述技术方案中，在经过使用酸性溶液对晶圆清洗的制程中，加入预定时间的氢氟酸的浸泡，该预定时间可根据第二氧化层4的厚度来确定，一般取氢氟酸完全腐蚀第二氧化层时的时间。氢氟酸不仅可以与残留的光刻胶层5反应，还可以与残留光刻胶层5下方的第二氧化层4进行反应，使得光刻胶层5的残留和晶圆分离。
氢氟酸具有很强的溶解氧化物的能力，所以可以使用它来除去硅表面的氧化物。
在一个较佳的实施例中，所述步骤S43中，所述酸洗使用的溶液包括硫酸一号标准清洗溶液(SC1)。
一号标准清洗溶液(SC1)为H2O，H2O2(30％)和NH4OH(29％)的混合溶液，其温度在25℃～65℃之间。一号标准清洗溶液的作用是去除晶圆表面残留的有机物和颗粒。
上述技术方案中，使用硫酸和一号标准清洗溶液可以有效地清除经氢氟酸处理过的光刻胶层5。
在一个较佳的实施例中，使用氢氟酸浸泡晶圆时，需要完全去除晶圆表面的第二氧化层4。
上述技术方案中，可以保证晶圆在进行离子注入等一系列制程前后，晶圆表面的薄膜厚度保持不变。
综上所述，在进行高能离子注入之前，在晶圆表面的第一氧化层3上通过O3CLN处理淀积一第二氧化层4。在经过光刻、高能离子注入、灰化处理后，将晶圆置于氢氟酸溶液中浸泡一定时间，然后进行后续的酸洗处理。控制浸泡时间，使第二氧化层4完全溶解，从而保证晶圆表面薄膜的厚度在经过上述处理前后保持不变。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种高能离子注入后光刻胶的去除方法，其特征在于，提供一晶圆，所述晶圆表面覆盖有一第一氧化层，还包括以下步骤：
步骤S1，于所述第一氧化层表面形成一第二氧化层；
步骤S2，于所述第二氧化层表面形成一光刻胶层，图案化所述光刻胶层，于预定位置形成工艺窗口；
步骤S3，以所述光刻胶层为掩膜对所述预定位置进行离子注入；
步骤S4，去除所述光刻胶层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二氧化层为二氧化硅层。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二氧化层的厚度为5埃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述第二氧化层的方式为化学气相淀积法。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中去除所述光刻胶层的步骤包括：
步骤S41，对所述光刻胶层进行灰化工艺；
步骤S42，将所述晶圆置于一酸性溶液中浸泡一预定时间；
步骤S43，对所述晶圆进行酸洗工艺，去除所述光刻胶层。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述灰化工艺使用的等离子体包括N2H2和O2。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S43中，所述酸洗工艺使用的溶液包括硫酸和一号标准清洗溶液。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S42中，所述酸性溶液为氢氟酸。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S42中使用所述酸性溶液将所述第二氧化层完全溶解。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180720 |