光刻胶的去除方法技术

本发明专利技术公开了一种光刻胶的去除方法，涉及集成电路元件制造领域，为解决现有技术去除光刻胶的操作周期较长，去除光刻胶的过程容易对晶片本身造成损伤的问题而发明专利技术。所述光刻胶的去除方法，包括：将等离子体刻蚀后的晶片，采用灰化工艺去除所述晶片上的残留光刻胶；用氢氟酸溶液对所述晶片进行清洗；用超纯水或去离子水对所述晶片进行冲洗；用异丙醇溶液对所述晶片进行浸泡处理。本发明专利技术适用于去除半导体晶片制造过程中产生的光刻胶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成 电路元件制造领域，尤其涉及一种半导体晶片制造中产生的光刻 胶的去除方法。
技术介绍
在半导体晶片(一般是硅片)的制程工艺中，为了保证工艺效果，晶片必需是清洁 无颗粒的。而在晶片的制程工艺中，对带有光刻胶(Photo resist)图案的图型片刻蚀是 非常频繁和重要的步骤，在对带有光刻胶晶片的等离子体刻蚀后会形成的很多副产物，如 Si-Cl2-0/Si-Br2-0/CFx等物质。这些物质主要以光刻胶残留的形式存在，会成为晶片图形 表面甚至侧壁的钝化物，对晶片形成污染，进而影响下一步工艺的进行，甚至导致器件的最 终缺陷，使所述器件不能达到所设计的器件特性，无法正常工作。所以对晶片刻蚀后残留的光刻胶的有效去除显得十分重要，而且在保证完全有效 的去除这些残留的光刻胶的同时，也要保证晶片衬底或者图形的零损伤，增加清洗效率，降 低缺陷。在清洗晶片去除残留的光刻胶等污染物的过程中，传统的清洗方法是直接采用标 准的RCA湿法化学清洗。在标准的RCA湿法化学清洗工艺中，通常是分别采用如下的化学 液清洗去除相应的物质a)120°C&SPM(H2S04/H202，4: 1)去除金属杂质有机物及光刻胶；b)约20°C的DHF(HF/H20，1 100)去除自然氧化物和金属杂质；c)70-90°C 的 APM(NH40H/H202/UPW，1 1 5)去除颗粒和有机物污染；d)70_90°C的 HPM(HC1/H202/UPW，1 1 6)去除无机金属离子。标准的RCA湿法化学清洗，清洗步骤多，清洗的周期长，单片的清洗流程需要大约 五十分钟左右的时间才能完成。此外，标准的RCA湿法化学清洗，需要使用大量的强酸、强 碱和强氧化剂进行操作，这样就对操作人员的安全造成隐患。为了提高清洗效率，现有技术中出现了先采用去胶机灰化工艺去除残留的光刻 胶，再采用上述的RCA湿法化学清洗的方法来去除晶片表面的未去除完全的光刻胶及去除 光刻胶过程中产生的其他残留物质。去胶机是氧原子与光刻胶在等离子体环境中发生反应 来去除光刻胶，因为光刻胶的主要成分是碳氢化合物，所以，氧原子很快与光刻胶发生反应 生成挥发的一氧化碳、二氧化碳和水蒸气等，然后被真空系统抽走。在去胶机灰化工艺去胶 中，对去胶机采用时间控制方法来控制晶片表面的光刻胶及残留物质的去除。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现采用去胶机灰化工艺去胶后，再采用RCA湿 法化学清洗，虽然能够提高清洗效率，但在RCA湿法化学清洗过程中，大量强酸、强碱和强 氧化剂的使用，还会对操作人员的安全造成隐患，并且可能造成对晶片本身的损伤。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种半导体晶片清洗方法，既能达到清洗目的、又能减小去除光刻胶时对晶片本身产生的损伤。 为解决上述技术问题，本专利技术半导体晶片清洗方法采用的技术方案为一种，包括将等离子体刻蚀后的晶片，采用灰化工艺去除所述晶片上的残留光刻胶；用弱酸溶液对所述晶片进行清洗；用超纯水或去离子水对所述晶片进行冲洗；用有机溶液对所述晶片进行浸泡处理。本专利技术提供的，将采用灰化工艺去除晶片上的残留光刻胶与采 用有机溶液进行浸泡的简单湿法清洗相结合，能够缩短去除光刻胶的处理周期，提高清洗 效率，从采用灰化工艺去除残留光刻胶到采用有机溶液对所述晶片进行浸泡处理，整个清 洗流程的时间仅需要十几分钟左右。此外，在采用灰化工艺去除晶片上的残留光刻胶之后，首先用弱酸溶液对所述晶 片进行清洗，再用超纯水或去离子水对所述晶片进行冲洗，之后用有机溶液进行浸泡处理， 避免了大量强酸、强碱和强氧化剂的使用，减小了去除光刻胶时对晶片本身产生的损伤，降 低了对操作人员所造成的安全造隐患。附图说明图1为本专利技术一实施例的流程图；图2为本专利技术实施例中氧等离子体的谱线强度随时间变化的 趋势图；图3为本专利技术实施例中进行氧等离子体去胶的晶片切片样品 图；图4为本专利技术另一实施例的流程图；图5为本专利技术又一实施例的流程图；图6为本专利技术实施例中，将晶片用浓度为1-10%的氢氟酸溶液 清洗5-60秒时间并干燥后，用20-45°C的异丙醇溶液浸泡并清洗后的样品图。具体实施例方式本专利技术旨在提供一种既能提高清洗效率、又减小去除光刻胶时对晶片本身产生的 损伤的，下面结合附图及实施例对本专利技术做详细说明。参考图1所示，本专利技术实施例，包括步骤S10、将等离子体刻蚀后的晶片，采用灰化工艺去除所述晶片上的残留光刻胶；其中，所述灰化工艺的主要过程为通过射频(RF)能量分解氧分子而产生氧原 子，氧原子与残留光刻胶发生反应生成挥发的一氧化碳、二氧化碳和水等主要生成物，反应 式如下e+02 — 20+eR*+0* — COorCO2这些生成物以气态形式被真空系统抽走。S20、用氢氟酸溶液对所述晶片进行清洗；在本专利技术实施例中，S20采用浓度为1-10%的氢氟酸溶液将所述晶片清洗5-60秒 时间，这样能够去除执行SlO时，在晶片表面产生的自然氧化层和部分聚合物。S30、用超纯水或去离子水对所述晶片进行冲洗；用超纯水或去离子水对所述晶片进行冲洗，能够将氢氟酸残留溶液稀释、去除，减 小对晶片本身的损伤，并且避免残留的氢氟酸溶液对后续的异丙醇溶液造成污染。优选地， 采用水 质要求达IOMΩ. cm以上的超纯水或去离子水对所述晶片进行冲洗。S40、用异丙醇溶液对所述晶片进行浸泡处理。用异丙醇溶液对所述晶片进行浸泡处理，能够溶解晶片表面的有机残留，提高晶 片在与氢氟酸反应后的憎水特性，有效减少颗粒杂质吸附。为了达到较好的清洗效果，优选 采用20-45°C的异丙醇溶液浸泡所述晶片。本专利技术，将采用灰化工艺去除晶片上的残留光刻胶与采用异丙 醇溶液进行浸泡的简单湿法清洗相结合，能够缩短去除光刻胶的处理周期，提高清洗效率， 从采用灰化工艺去除残留光刻胶到采用异丙醇溶液对所述晶片进行浸泡处理，整个清洗流 程的时间仅需要十几分钟左右。此外，在采用灰化工艺去除晶片上的残留光刻胶之后，首先用氢氟酸溶液对所述 晶片进行清洗，再用超纯水或去离子水对所述晶片进行冲洗，之后用异丙醇溶液进行浸泡 处理，避免了大量强酸、强碱和强氧化剂的使用，减小了去除光刻胶时对晶片本身产生的损 伤，降低了对操作人员所造成的安全造隐患。在本专利技术实施例的上述步骤SlO中，采用去胶机灰化工艺去除光刻胶。对去胶机的灰化工艺的控制可以采用传统的时间控制方法，本实施例中优选采用 根据预定物质的谱线强度来对去胶机的灰化工艺进行控制，以达到更加准确地控制残留光 刻胶去除的目的。在灰化工艺的过程中，当晶片上的残留光刻胶较多时，预定物质与之充分反应，预 定物质的含量就会变得相对较低，相应地，预定物质的谱线强度也相对较低；反之，当晶片 上的残留光刻胶较少时，预定物质与之反应较少，预定物质的含量就会相对较高，相应地， 预定物质的谱线强度也相对较高。进一步地，本专利技术实施例是采用原子发射光谱法，对灰化工艺过程中的氧等离子 体进行检测，获得所述氧等离子体的谱线，并通过监测所述氧等离子体的谱线强度，控制所 述灰化工艺对所述残留光刻胶的去除。具体地讲，是对灰化工艺过程中的氧等离子体的波长为615nm和/或777. 2nm的 谱线进行检测。选用对等离子体的波长为615nm和/或777. 2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻胶的去除方法，其特征在于，包括以下步骤：将等离子体刻蚀后的晶片，采用灰化工艺去除所述晶片上的残留光刻胶；用弱酸溶液对所述晶片进行清洗；用超纯水或去离子水对所述晶片进行冲洗；用有机（其他有机溶剂是否可以？可以使用丙酮代替异丙醇）溶液对所述晶片进行浸泡处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨峰，谭宗良，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11