提高多次曝光稳定性的栅极返工工艺制造技术

本发明专利技术提供的一种提高多次曝光稳定性的栅极返工工艺，包括将返工栅极进行灰化、酸洗、干燥等工艺去除光刻胶，所述返工栅极包括基体、基体上的上覆层薄膜和上覆层薄膜上的光刻胶；去除所述返工栅极基体上的上覆层薄膜；在所述基体上重新生长薄膜层，所述薄膜层的性质和厚度与所述上覆层薄膜相同。本发明专利技术提高工艺稳定性和重复性，提高生产效率减少缺陷和失效的发生，提高生产速度，降低成本，有利于大规模工业生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种栅极返工工艺，尤其涉及一种提高多次曝光稳定性的栅极返工工艺。
技术介绍
随着半导体性能要求的不断提高，集成电路芯片的尺寸也越来越小，光刻过程成为芯片制造中最核心的工序。通常一个完整的45纳米工艺芯片，视性能要求的不同大约需要40到60次光刻工序。随着器件尺寸的缩小，光刻的图形也不断缩小，光阻的厚度越来越小和光刻完成后的尺寸也越来越小。随着芯片生产工艺从微米级到目前最先进的15纳米工艺，光刻所使用的波长也随着芯片工艺的进步不断缩小，从汞的I系线，G系线到紫外区域的193nm紫外线，极紫外线(EUV)、乃至电子束。光刻成为一项精密加工技术。栅极一般是该项工艺技术的最小线宽和最密图形。随着线宽的不断缩小，工艺窗口及所容许的误差也越来越小，而且缺陷也越来越多。但由于光刻后，如果参数不符合规格可以进行返工，重新曝光，甚至可以多次返工，最终达到所需要的要求。据初步统计，栅极曝光的返工率高于10%，特别是对于工艺开发期以及尚未稳定的工艺，光刻返工率要更高。栅极组成通常有硅单晶上的绝缘介质层，栅极材料，以及作为抗反射层或硬掩模使用的上覆层薄膜。而由于光刻的基底——最表层的上覆层薄膜在返工的去光阻过程中发生性质改变，从而所有的相关光刻参数都需要人工调节，而且由于返工次数的不同或相同返工次数但表层改变程度不一样，所需要调节的参数的调节量也不一样。因此，该人工调节光刻参数的过程不可靠，不稳定，极容易失败而需要再次返工，从而越来越加大成功实现光刻的难度。而且，随着返工次数的增加，其光刻返工所需要调节参数改变范围也越大，难度也越大，更容易发生失效。因此，本领域的技术人员致力于开发一种可以实现快速、有效、可靠的提高栅极曝光返工参数稳定性和可重复性，以实现高效率，高速度的自动化生产的提高多次曝光稳定性的栅极返工工艺。
技术实现思路
鉴于上述的现有技术中的问题，本专利技术所要解决的技术问题是现有的技术中返工栅极稳定性不好。本专利技术提供的一种提高多次曝光稳定性的栅极返工工艺，包括以下步骤步骤1，将返工栅极进行灰化、酸洗、干燥等工艺去除光刻胶，所述返工栅极包括基体、 基体上的上覆层薄膜和上覆层薄膜上的光刻胶；步骤2，去除所述返工栅极基体上的上覆层薄膜；步骤3，在所述基体上重新生长薄膜层，所述薄膜层的性质和厚度与所述上覆层薄膜相同。在本专利技术的一个较佳实施方式中，还包括步骤4，在所述返工栅极上旋涂光刻胶，3并进行曝光显影。在本专利技术的另一较佳实施方式中，所述步骤1的光刻胶下还涂覆底部抗反射涂层，步骤1中还包括去除所述底部抗反射涂层。在本专利技术的另一较佳实施方式中，所述步骤1中的基体包括基底材料、介质材料和栅极材料。在本专利技术的另一较佳实施方式中，所述基底材料为单晶硅、锗或者III-V族化合物材料。在本专利技术的另一较佳实施方式中，所述介质材料为氧化硅或氧化铝。在本专利技术的另一较佳实施方式中，所述栅极材料为多晶硅或者金属栅极材料。在本专利技术的另一较佳实施方式中，所述上覆层薄膜和薄膜层材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或氧化铝。在本专利技术的另一较佳实施方式中，所述步骤2中采用湿化学刻蚀去除上覆层薄膜。在本专利技术的另一较佳实施方式中，所述步骤3中采用化学气相沉积法生长薄膜层。本专利技术通过去除表层性质改变的上覆层薄膜，重新生长具有初始性质的薄膜层， 而实现曝光过程与原有初次曝光参数保持不变。从而高效快速的实现返工光刻参数设定， 减少由于工艺不稳定及人工估计而造成的光刻再次失败，提高工艺稳定性和重复性，提高生产效率减少缺陷和失效的发生，提高生产速度，降低成本，有利于大规模工业生产。附图说明图1是本专利技术的实施例的步骤1后的结构示意图； 图2是本专利技术的实施例的步骤2后的结构示意图3是本专利技术的实施例的步骤3后的结构示意图； 图4是本专利技术的实施例的步骤4后的结构示意图。具体实施例方式以下将结合附图对本专利技术做具体阐释。本专利技术的实施例的一种提高多次曝光稳定性的栅极返工工艺，包括以下步骤 步骤1，如图1中所示，由于返工栅极尺寸、对准度、均勻性、缺陷等因素，造成本次曝光光不合格，需要返工，重新曝光。将返工栅极进行灰化、酸洗、干燥等工艺去除光刻胶3。返工栅极包括基体1、基体上的上覆层薄膜2和上覆层薄膜上的光刻胶3。优选的，光刻胶3 下还涂覆底部抗反射涂层31，在去除光刻胶3的同时也去除底部抗反射涂层31 ；同时，基体1中包括基底材料11、介质材料12和栅极材料13，图1中基体为示意图，具体结构可能并不如图1中所示，本实施例对此并不作限制。基底材料11优选为单晶硅、锗或者III-V族化合物材料；介质材料12优选为氧化硅或氧化铝；栅极材料13优选为多晶硅或者金属栅极材料。步骤2，如图2中所示，去除返工栅极基体1上的上覆层薄膜；步骤3，如图3中所示，在基体1上重新生长薄膜层4。薄膜层4的性质和厚度与上覆层薄膜3相同。优选的，上覆层薄膜和薄膜层材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或氧化铝。步骤4，如图4中所示，可以在本实施例步骤3后的返工栅极上旋涂光刻胶3，并进行曝光显影。本专利技术通过去除表层性质改变的上覆层薄膜，重新生长具有初始性质的薄膜层， 而实现曝光过程与原有初次曝光参数保持不变。从而高效快速的实现返工光刻参数设定， 减少由于工艺不稳定及人工估计而造成的光刻再次失败，提高工艺稳定性和重复性，提高生产效率减少缺陷和失效的发生，提高生产速度，降低成本，有利于大规模工业生产。在本专利技术的实施例中，步骤2中的去除上覆层薄膜过程可以利用高选择的刻蚀过程，尽量不对栅极材料产生影响。同时通过选择不同的表层材料和刻蚀过程的匹配，来达到最佳的选择刻蚀比。较佳的选择是利用湿化学刻蚀去除，优选热磷酸、氢氟酸或缓冲蚀刻液 (BOE )湿法刻蚀，也可以选择干法刻蚀去除，优选等离子体干法刻蚀。在本专利技术的实施例中，步骤3中可采用化学气相沉积法生长薄膜层。以上对本专利技术的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本专利技术并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本专利技术进行的等同修改和替代也都在本专利技术的范畴之中。因此，在不脱离本专利技术的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本专利技术的范围内。权利要求1.一种提高多次曝光稳定性的栅极返工工艺，其特征在于，包括以下步骤步骤1，将返工栅极进行灰化、酸洗、干燥等工艺去除光刻胶，所述返工栅极包括基体、 基体上的上覆层薄膜和上覆层薄膜上的光刻胶；步骤2，去除所述返工栅极基体上的上覆层薄膜；步骤3，在所述基体上重新生长薄膜层，所述薄膜层的性质和厚度与所述上覆层薄膜相同。2.如权利要求1所述的提高多次曝光稳定性的栅极返工工艺，其特征在于，还包括步骤4在所述返工栅极上旋涂光刻胶，并进行曝光显影。3.如权利要求1所述的提高多次曝光稳定性的栅极返工工艺，其特征在于，所述步骤1 的光刻胶下还涂覆底部抗反射涂层，步骤1中还包括去除所述底部抗反射涂层。4.如权利要求1所述的提高多次曝光稳定性的栅极返工工艺，其特征在于，所述步骤1 中的基体包括基底材料、介质材料和栅极材料。5.如权利要求4所述的提高多次曝光稳定性的栅极返工工艺，其特征在于，所述基底材料为单晶硅、锗或者III-V族化合物材料。6.如权利要求4所述的提高多次曝光稳定性的栅极返工工艺，其特征在于，所述介质材料为氧化硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张亮，毛智彪，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：