晶圆表面光刻胶的处理方法及半导体设备技术

本发明专利技术的实施例提供了一种晶圆表面光刻胶的处理方法及半导体设备，涉及半导体技术领域，该方法首先将表面面附着有光刻胶层的晶圆本体放置于反应腔中；然后对该晶圆本体进行预热处理，使得晶圆本体与反应腔内部的温度保持一致，然后使用等离子体活化晶圆本体表面附着的光刻胶层的上表层，再去除晶圆本体表面附着的光刻胶层的上表面的活化部分；依次循环预热步骤至去除步骤，直至所述晶圆本体表面留下预设厚度的光刻胶层。相较于现有技术，本发明专利技术实施例在去除光刻胶层前，先用活化气体电离后轰击光刻胶层，从而使得光刻胶层的表面得以活化，从而使得去胶后的表面平整度较好，极大地改善了剩余光刻胶层的均匀性，有利于后段继续进行制程。进行制程。进行制程。

【技术实现步骤摘要】
晶圆表面光刻胶的处理方法及半导体设备


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种晶圆表面光刻胶的处理方法及半导体设备。

技术介绍

[0002]在半导体器件制备过程中，尤其是当器件越来越精细化，需重复经历沉积，光刻，曝光，刻蚀，去胶等过程，成千上百道工艺由这几项重复进行。因此去胶显得尤为重要，对于后段工艺不需要将光刻胶进行全部去除时，并且希望整个晶圆的光刻胶表面要保持足够一致性，尽量减少对后段工艺器件的连接等的影响。因此就需要对去胶工艺提出严格的要求，包括去胶速率，均匀性等。
[0003]而目前现有通用的去胶工艺多数使用氧气进行去胶，氧气经射频功率形成含有氧离子的等离子体，使得长链碳氢交联化合物光刻胶破坏形成短链交联化合物，并与晶圆上的光刻胶发生化学反应达到去胶的效果。目前的反应速率较低，尤其是低温条件下，经解离后的氧离子能量低，活化能低，与光刻胶反应较慢；并且在低温下氧离子与其他氧气碰撞降低了其能量，对经过单一方向后软烘的光刻胶，二者相互作用，最终导致低温条件下光刻胶去胶后剩余光刻胶的均匀性比较低，一般为7％以上。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的包括，例如，提供了一种晶圆表面光刻胶的处理方法及半导体设备，其能够改善光刻胶去胶后的均匀性，使得去胶后的表面平整度较好。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种晶圆表面光刻胶的处理方法，包括：
[0007]晶圆本体放置步骤，将表面附着有光刻胶层的晶圆本体放置于反应腔中；
[0008]预热处理步骤，对表面附着有光刻胶层的晶圆本体进行预热处理，以使所述晶圆本体与所述反应腔内部的温度保持一致；
[0009]活化步骤，使用等离子体活化所述晶圆本体表面附着的光刻胶层的上表层；
[0010]去除步骤，去除所述晶圆本体表面附着的光刻胶层的上表面的活化部分；
[0011]依次循环所述预热处理步骤至所述去除步骤，直至在所述晶圆本体表面留下预设厚度的光刻胶层。
[0012]进一步地，使用等离子体活化所述晶圆本体表面附着的光刻胶层的上表层的步骤，包括：
[0013]向所述反应腔内通入活化气体，所述活化气体为流量为800sccm的惰性气体或者为氢氮混合气体，所述反应腔的压力为1.1T；
[0014]在700W能量下电离所述活化气体以形成所述等离子体；
[0015]利用所述等离子体轰击所述光刻胶层的上表面，每次轰击时间为30S。
[0016]进一步地，所述活化气体包括H2、N2、Ar、CxFy、SF6、NF3、He、N2O中的至少一种气
体。
[0017]进一步地，去除所述晶圆本体表面附着的光刻胶层的上表面的活化部分的步骤，包括：
[0018]向所述反应腔内通入反应气体；
[0019]在电离条件下利用所述反应气体与所述光刻胶层反应，以去除所述光刻胶层的上表面的活化部分。
[0020]进一步地，所述反应气体包括O2、CxFy、N2中的至少一种气体。
[0021]进一步地，在晶圆本体放置步骤之前，所述方法还包括：
[0022]在所述晶圆本体的表面涂布光刻胶，以形成所述光刻胶层；
[0023]对所述晶圆本体进行烘烤。
[0024]进一步地，在对所述晶圆本体进行烘烤的步骤之后，所述方法还包括：
[0025]利用光刻工艺对所述光刻胶层进行图案化；
[0026]利用刻蚀工艺去除部分所述光刻胶层。
[0027]进一步地，对所述晶圆本体进行烘烤的步骤，包括：
[0028]在大气氛围下对所述晶圆本体进行软烘或硬烘，以蒸发所述光刻胶层表面的部分溶剂。
[0029]进一步地，对所述晶圆本体进行烘烤的步骤，包括：
[0030]在气氛炉中对所述晶圆本体进行软烘或硬烘，其中，所述气氛炉中通入氮气或惰性气体。
[0031]进一步地，在活化步骤之前，所述方法还包括：
[0032]稳压步骤，向所述反应腔通入稳压气体，以控制并稳定所述反应腔的内部压力。
[0033]进一步地，表面附着有光刻胶层的晶圆本体进行预热处理的步骤，包括：
[0034]通过反应腔内部加热装置热传导加热所述晶圆本体；
[0035]向所述反应腔持续通入均温气体，以使所述晶圆本体均匀受热。
[0036]在另一方面，本专利技术提供了一种半导体设备，所述半导体设备至少包括反应腔，所述半导体设备通过所述反应腔可实现以上所述的晶圆表面光刻胶的处理方法。
[0037]本专利技术实施例的有益效果包括，例如：
[0038]本专利技术实施例提供了一种晶圆表面光刻胶的处理方法，首先将面附着有光刻胶层的晶圆本体放置于反应腔中；然后对该晶圆本体进行预热处理，使得晶圆本体与反应腔内部的温度保持一致，然后使用等离子体活化晶圆本体表面附着的光刻胶层的上表层，再去除晶圆本体表面附着的光刻胶层的上表面的活化部分；依次循环预热步骤至去除步骤，直至所述晶圆本体表面留下预设厚度的光刻胶层。相较于现有技术，本专利技术实施例提供的晶圆表面光刻胶的处理方法，在去除光刻胶层前，先用等离子体活化光刻胶层的上表层，然后去除该活化部分，通过循环去年活化部分的光刻胶，从而使得去胶后的表面平整度较好，极大地改善了剩余光刻胶层的均匀性，有利于后段继续进行制程。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0040]图1为本专利技术第一实施例提供的晶圆表面光刻胶的处理方法的步骤框图；
[0041]图2为本专利技术第一实施例提供的晶圆表面光刻胶的处理方法中步骤S11的示意图；
[0042]图3为本专利技术第一实施例提供的晶圆表面光刻胶的处理方法中步骤S12的示意图；
[0043]图4为本专利技术实施例提供的晶圆表面光刻胶的处理方法中晶圆表面去胶速率分布示意图；
[0044]图5为本专利技术第二实施例提供的晶圆表面光刻胶的处理方法中步骤S12的示意图。
[0045]图标：100
‑
晶圆本体；110
‑
光刻胶层；200
‑
气氛炉。
具体实施方式
[0046]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0047]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆表面光刻胶的处理方法，其特征在于，包括：晶圆本体放置步骤，将表面附着有光刻胶层的晶圆本体放置于反应腔中；预热处理步骤，对表面附着有光刻胶层的晶圆本体进行预热处理，以使所述晶圆本体与所述反应腔内部的温度保持一致；活化步骤，使用等离子体活化所述晶圆本体表面附着的光刻胶层的上表层；去除步骤，去除所述晶圆本体表面附着的光刻胶层的上表面的活化部分；依次循环所述预热处理步骤至所述去除步骤，直至在所述晶圆本体表面留下预设厚度的光刻胶层。2.根据权利要求1所述的晶圆表面光刻胶的处理方法，其特征在于，使用等离子体活化所述晶圆本体表面附着的光刻胶层的上表层的步骤，包括：向所述反应腔内通入活化气体，所述活化气体为流量为800sccm的惰性气体或者为氢氮混合气体，所述反应腔的压力为1.1T；在700W能量下电离所述活化气体以形成所述等离子体；利用所述等离子体轰击所述光刻胶层的上表面，每次轰击时间为30S。3.根据权利要求1所述的晶圆表面光刻胶的处理方法，其特征在于，去除所述晶圆本体表面附着的光刻胶层的上表面的活化部分的步骤，包括：向所述反应腔内通入反应气体；在电离条件下利用所述反应气体与所述光刻胶层反应，以去除所述光刻胶层的上表面的活化部分。4.根据权利要求1所述的晶圆表面光刻胶的处理方法，其特征在于，在晶圆本体放置步骤之前，所述方法还包括：在所述晶圆本体的表面涂布光...

【专利技术属性】
技术研发人员：林政勋，郭轲科，
申请(专利权)人：无锡邑文电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：