一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法技术

一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法，所述处理方法包括如下步骤：S1、使用电阻加热的钨丝用作热丝催化剂，将钨丝绕成线圈状，放置于圆柱形腔室中；S2、使用油封旋转真空泵将腔室抽空至10

A method for removing polymer from ARF photoresist using hydrogen radicals containing a small amount of oxidation radicals

【技术实现步骤摘要】
一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法


[0001]本专利技术涉及光刻胶去除
，特别涉及一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法。

技术介绍

[0002]光刻胶是支持用于电子设备制造的光刻工艺的重要材料，按曝光波长，光刻胶可分类为G－line、I－line、KrF、ArF＆ArF i、EUV 等光刻胶。其中ArF光刻胶，可用于90nm
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7nm技术节点的集成电路制造工艺，主要应用于高端芯片制造，其基础聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。在芯片制造工艺中，光刻胶的去除是必要的工序，最常见的是使用化学品完成，主要用于湿法工艺，但这些化学物质是有害的，且在这些过程中会被大量使用，导致了包括不利的环境影响和化学品成本提高等问题。氧等离子体灰化是一种不使用化学物质的去除方法，但由于等离子体中的带电粒子，灰化可能会破坏设备性能。使用具有优异还原能力的氢自由基去除是解决这些问题的有效方法，然而，该方法的去除均匀性较低，且光刻胶去除率低于使用化学品的去除率。为此我们提出一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0004]一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法，所述处理方法包括如下步骤：S1、使用电阻加热的钨丝用作热丝催化剂，将钨丝绕成线圈状，放置于圆柱形腔室中；S2、使用油封旋转真空泵将腔室抽空至 10
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2 Pa，再使用质量流量控制器固定氢气和氧气的流速，氧气与氢气的流量比为1.5～2.0:100，且操作总压力为20 Pa；S3、将催化剂与基材之间的距离保持为20 mm，使用直流电源加热催化剂；S4、使用基板台加热器加热基板，基板温度维持在75～100℃；S5、去除完成并冷却后，冲洗基板并吹干。
[0005]进一步，所述步骤S1中包括：
①ꢀ
钨丝纯度为99.95%，直径0.5 毫米，长500 毫米；
②ꢀ
线圈直径为8～12 毫米，放置于氢气、氧气出口和基板之间；
③ꢀ
圆柱形腔室由不锈钢制成，内径为10厘米，腔室的内壁涂有SiO2。
[0006]进一步，所述步骤S2包括：
①ꢀ
氢气纯度≥99.99%，氧气纯度≥99.5%；
②ꢀ
将氢气的流速固定在100 sccm，氧气流量控制在1.5～2.0 sccm之间。
[0007]进一步，所述步骤S3中包括：
①ꢀ
直流电源的输入功率为 180～200 W；
②ꢀ
催化剂中心位置温度控制为1500～1600℃，可使用双波长（0.80 和 1.05 μm）红外辐射温度计进行测量。
[0008]进一步，所述步骤S4中包括：PMMA的去除率与温度呈线性关系：R=aT+b，式中，R为去除率、T为温度、a和b是与去除的条件相关的常数，如氢气和氧气的流速等（当氧气与氢气的流量比为2.0:100时，a=13，b=
‑
800）。
[0009]进一步，所述步骤S5中包括：基板使用纯水冲洗，完成后用氮气吹干。
[0010]一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法，通过使用电阻加热的钨丝用作热丝催化剂（钨丝纯度为99.95%，直径0.5 毫米，长500 毫米），将钨丝绕成线圈状（直径为8～12 毫米），放置于圆柱形腔室中（由不锈钢制成，内径为10厘米，腔室的内壁涂有SiO2），位于氢气、氧气出口和基板之间，从而提高去除的均匀性；然后使用油封旋转真空泵将腔室抽空至 10
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2 Pa，再使用质量流量控制器固定氢气和氧气的流速，氢气（纯度≥99.99%）的流速为100 sccm，氧气（纯度≥99.5%）流量控制在1.5～2.0 sccm之间，且操作总压力为20 Pa；将催化剂与基材之间的距离保持为20 mm，使用直流电源加热催化剂，输入功率为 180～200 W，催化剂中心位置温度控制为1500～1600℃，从而产生含有少量氧化自由基的氢自由基，进而去除ArF光刻胶的聚合物；使用基板台加热器加热基板，基板温度维持在75～100℃，从而提高去除率；去除完成并冷却后，使用纯水冲洗基板并用氮气吹干。
附图说明
[0011]图1为本专利技术一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0012]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0013]如图1所示，一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法，处理方法包括如下步骤：S1、使用电阻加热的钨丝用作热丝催化剂，将钨丝绕成线圈状，放置于圆柱形腔室中；S2、使用油封旋转真空泵将腔室抽空至 10
‑
2 Pa，再使用质量流量控制器固定氢气和氧气的流速，氧气与氢气的流量比为1.5～2.0:100，且操作总压力为20 Pa；S3、将催化剂与基材之间的距离保持为20 mm，使用直流电源加热催化剂；S4、使用基板台加热器加热基板，基板温度维持在75～100℃；S5、去除完成并冷却后，冲洗基板并吹干。
[0014]根据本专利技术提供的技术方案，步骤S1中包括：
①ꢀ
钨丝纯度为99.95%，直径0.5 毫米，长500 毫米；
②ꢀ
线圈直径为8～12 毫米，放置于氢气、氧气出口和基板之间；
③ꢀ
圆柱形腔室由不锈钢制成，内径为10厘米，腔室的内壁涂有SiO2。
[0015]根据本专利技术提供的技术方案，步骤S2包括：
①ꢀ
氢气纯度≥99.99%，氧气纯度≥99.5%；
②ꢀ
将氢气的流速固定在100 sccm，氧气流量控制在1.5～2.0 sccm之间。
[0016]根据本专利技术提供的技术方案，步骤S3中包括：
①ꢀ
直流电源的输入功率为 180～200 W；
②ꢀ
催化剂中心位置温度控制为1500～1600℃，可使用双波长（0.80 和 1.05 μm）红外辐射温度计进行测量。
[0017]根据本专利技术提供的技术方案，步骤S4中包括：PMMA的去除率与温度呈线性关系：R=aT+b，式中，R为去除率、T为温度、a和b是与去除的条件相关的常数，如氢气和氧气的流速等（当氧气与氢气的流量比为2.0:100时，a=13，b=
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800）。
[0018]根据本专利技术提供的技术方案，步骤S5中包括：基板使用纯水冲洗，完成后用氮气吹干。
[0019]一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法，工作人员通过使用电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法，其特征在于：所述处理方法包括如下步骤：S1、使用电阻加热的钨丝用作热丝催化剂，将钨丝绕成线圈状，放置于圆柱形腔室中；S2、使用油封旋转真空泵将腔室抽空至 10
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2 Pa，再使用质量流量控制器固定氢气和氧气的流速，氧气与氢气的流量比为1.5～2.0:100，且操作总压力为20 Pa；S3、将催化剂与基材之间的距离保持为20 mm，使用直流电源加热催化剂；S4、使用基板台加热器加热基板，基板温度维持在75～100℃；S5、去除完成并冷却后，冲洗基板并吹干。2.根据权利要求1所述的一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法，其特征在于：所述步骤S1中包括：
①ꢀ
钨丝纯度为99.95%，直径0.5 毫米，长500 毫米；
②ꢀ
线圈直径为8～12 毫米，放置于氢气、氧气出口和基板之间；
③ꢀ
圆柱形腔室由不锈钢制成，内径为10厘米，腔室的内壁涂有SiO2。3.根据权利要求1所述的一种使用含有少量氧化自由基的氢自由基去除ArF光刻胶的聚合物的方法，其特征在于：所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振合，刘絮霏，
申请(专利权)人：筑磊半导体技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：