一种去氧化效应的光刻胶去除方法技术

本申请的实施例提供了一种去氧化效应的光刻胶去除方法，涉及半导体技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种去氧化效应的光刻胶去除方法


[0001]本申请涉及半导体
，具体而言，涉及一种去氧化效应的光刻胶去除方法
。

技术介绍

[0002]随着半导体先进制程的进一步发展，甚至当延伸到
0.18um
以下，为了提高器件内各元件连接的可靠性，会适当的引入铜线布置在晶圆表面作为连接源漏极或者顶层连接的导体，铜具有电阻率低
、
延展性好
、
强度高
、
稳定性好
、
耐酸碱腐蚀的优点，相对而言铜的抗氧化性优于铝线，同时因其具有较大的载流量
、
电损耗低
、
发热量低等优点，因此，在半导体器件中会引入铜作为导线
。
[0003]传统去胶工艺主要有两种，分别为干法去胶和湿法去胶，湿法去胶主要是通过有机溶液如芳香烃或者丙酮达到去胶的目的，或是无机溶液去胶，如
H2SO4、H2O2、HF
等，湿法去胶是将需要去胶的晶圆浸泡在湿法溶液中，依靠溶液中与胶成分发生化学反应生成新物质达到去胶的目的，其缺点是去胶液中会累积杂质，造成清洗槽难以清洗干净，且随着发生化学反应，需定期添加湿法溶液补充浓度，溶液浓度也不容易监控，导致去胶速率不稳定，并且去胶液存在一定的腐蚀性，需建立专用的废液回收装置，废液处理成本昂贵
。
而干法去胶相应来讲无需化学试剂浸泡，过程可形成挥发的气体进行排放，去胶过程稳定可靠，且成本相对较低
。
[0004]而传统的干法去胶依赖氧等离子体去除光刻胶，而经过激发形成的等离子体本身具有一定温度，在接触到铜时会加速在铜表面形成一层氧化铜，对于先进制程中，铜导线本身就很细，加之氧化会导致铜线的理化性质发生改变，会降低其导电性
、
耐压性，使得电损耗提高，稳定性变差
。
因此目前对于表面覆盖有铜线的晶圆常用的去胶工艺是采用
H2SO4、H2O2和
H2O
按比例混合的溶液通过湿法去除铜表面的光刻胶
。

技术实现思路

[0005]本申请的目的包括，例如，提供了一种去氧化效应的光刻胶去除方法，其能够在去除铜表面光刻胶的基础上减轻铜的氧化效应
。
[0006]本申请的实施例可以这样实现：
[0007]本申请的实施例提供了一种去氧化效应的光刻胶去除方法，其包括：
[0008]步骤一
、
采用混合
O2、H2和
N2的等离子体去除图形晶圆表面的光刻胶；
[0009]步骤二
、
采用混合
H2、N2和惰性气体的等离子体继续去除图形晶圆表面的光刻胶；
[0010]其中，所述图形晶圆的表面布置有铜线
。
[0011]可选的，所述步骤一包括：在第一去胶时间内采用混合
O2、H2
和
N2
的等离子体以第一去胶速率去除图形晶圆表面的光刻胶；
[0012]所述步骤二包括：在第二去胶时间内采用混合
H2、N2
和惰性气体的等离子体以第二去胶速率继续去除图形晶圆表面的光刻胶；
[0013]所述第一去胶时间的计算公式为：
t1
＝
THK1/(P
·
ER1)
，所述第二去胶时间的计算
公式为：
t2
＝
THK2/(P
·
ER2)
·
150
％；
[0014]其中，
t1
为第一去胶时间，
t2
为第二去胶时间；
THK1
为在步骤一中去除的光刻胶的厚度，
THK2
为在步骤二中去除的光刻胶的厚度，
THK1>THK2
；
P
为光刻胶占晶圆面积的百分比，
ER1
为第一去胶速率，
ER2
为第二去胶速率
。
[0015]可选的，
THK1
＝
80
％
·
THK
，
THK2
＝
20
％
·
THK
，其中，
THK
为图形晶圆表面的光刻胶的厚度
。
[0016]可选的，所述第一去胶速率和所述第二去胶速率分别通过对无图形晶圆进行速率测试得到
。
[0017]可选的，在所述步骤一中，去胶温度为
25
‑
150℃
，
O2的流量为小于
5000sccm
，
H2和
N2的混合气体的流量为小于
1500sccm
，晶圆所在工艺腔的压力为
0.5
‑
2.5Torr。
[0018]可选的，在所述步骤一中，去胶温度为
50
‑
150℃
，
O2的流量为
1000
‑
3000sccm
，
H2和
N2的混合气体的流量为
200
‑
1000sccm
，晶圆所在工艺腔的压力为
0.7
‑
1.7Torr。
[0019]可选的，在所述步骤二中，去胶温度为
25
‑
150℃
，
H2和
N2的混合气体的流量为小于
1500sccm
，惰性气体的流量为小于
1500sccm
，晶圆所在工艺腔的压力为
0.5
‑
2.5Torr。
[0020]可选的，在所述步骤二中，去胶温度为
50
‑
150℃
，
H2和
N2的混合气体的流量为
200
‑
1000sccm
，惰性气体的流量为
200
‑
1000sccm
，晶圆所在工艺腔的压力为
0.7
‑
1.7Torr。
[0021]可选的，在所述步骤二中，所述惰性气体为
He
或
Ar。
[0022]可选的，还包括：步骤三
、
对去胶后的图形晶圆利用超纯水清洗2‑
4min。
[0023]本申请实施例的去氧化效应的光刻胶去除方法的有益效果包括，例如：为了在去除铜表面光刻胶的基础上减轻铜的氧化效应，首先在采用混合
O2、H2和
N2的等离子体去除图形晶圆表面的光刻胶，
H2具有还原性并且在低功率下易解离促使
N2和
O2的充分解离形成化学活性自由基，
N2可以进一步的阻止氧原子的再结合形成氧分子，使得等离子体中含有更多的氧活性自由基与光刻胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种去氧化效应的光刻胶去除方法，其特征在于，包括：步骤一
、
采用混合
O2、H2和
N2的等离子体去除图形晶圆表面的光刻胶；步骤二
、
采用混合
H2、N2和惰性气体的等离子体继续去除图形晶圆表面的光刻胶；其中，所述图形晶圆的表面布置有铜线
。2.
根据权利要求1所述的去氧化效应的光刻胶去除方法，其特征在于，所述步骤一包括：在第一去胶时间内采用混合
O2、H2和
N2的等离子体以第一去胶速率去除图形晶圆表面的光刻胶；所述步骤二包括：在第二去胶时间内采用混合
H2、N2和惰性气体的等离子体以第二去胶速率继续去除图形晶圆表面的光刻胶；所述第一去胶时间的计算公式为：
t1
＝
THK1/(P
·
ER1)
，所述第二去胶时间的计算公式为：
t2
＝
THK2/(P
·
ER2)
·
150
％；其中，
t1
为第一去胶时间，
t2
为第二去胶时间；
THK1
为在步骤一中去除的光刻胶的厚度，
THK2
为在步骤二中去除的光刻胶的厚度，
THK1>THK2
；
P
为光刻胶占晶圆面积的百分比，
ER1
为第一去胶速率，
ER2
为第二去胶速率
。3.
根据权利要求2所述的去氧化效应的光刻胶去除方法，其特征在于，
THK1
＝
80
％
·
THK
，
THK2
＝
20
％
·
THK
，其中，
THK
为图形晶圆表面的光刻胶的厚度
。4.
根据权利要求2所述的去氧化效应的光刻胶去除方法，其特征在于，所述第一去胶速率和所述第二去胶速率分别通过对无图形晶圆进行速率测试得到
。5.
根据权利要求1所述的去氧化效应的光刻胶去除方法，其特征在于，在所述...

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