一种光刻胶去除方法及半导体生产方法技术

一种光刻胶去除方法和半导体生产方法，该光刻胶去除方法是在离子注入工艺之后，对表面形成硬质层的光刻胶进行去除，包括步骤：软化工艺；干法去胶工艺和湿法去胶工艺，通过对光刻胶表面硬质层进行软化工艺，使原本因离子注入等工艺引起的光刻胶硬质层得到软化，从而是光刻胶的去除易化，同时可以保证在去除光刻胶的过程中不会对半导体产品形成损害，大大提高了半导体产品的良率。本发明专利技术还提供了一种包含本发明专利技术所述光刻胶去除方法的半导体生产方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，尤其是涉及一种离子注入工艺之后的光刻胶去除方法。
技术介绍
随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件为了达到更快的运算速度、更大的数据存储量以及更多的功能，半导体晶片朝向更高的元件密度、高集成度方向发展。CMOS器件的特征尺寸已经进入纳米阶段，栅极宽度变得越来越细且长度变得较以往更短。这就使得半导体器件的发展产生了两个新的要求:低掺杂浓度控制和超浅结。离子注入克服了化学扩散工艺的限制，同时也提供了额外的优势。离子注入过程中没有侧向扩散，工艺在接近室温下进行，杂质原子被置于晶圆表面的下面，同时使得宽范围内的掺杂成为可能，有了离子注入，可以对晶圆内掺杂的位置和数量进行更好的控制。另夕卜，光刻胶与通常的二氧化硅层一样可以作为掺杂的掩膜。基于这些优点，先进电路的主要掺杂步骤都采用离子注入来完成。图1是现有的实现离子注入的各步骤器件剖面图。如图所示，在半导体衬底10上形成氧化层11后，在氧化层11上涂布一层光刻胶层12，然后对光刻胶层12进行图形化工艺，将需要进行离子注入的衬底区域上方的光刻胶刻蚀掉。然后以剩余光刻胶层为掩模进行离子注入。在这个过程中，由于会有一部分具有一定的轰击能量的杂质离子注入到光刻胶12中，与表层的光刻胶反应而在光刻胶12的表层形成一层硬质表层13。随后，需要将上述具有硬质表层13的光刻胶12除去。以往的做法是先通过等离子体干法刻蚀去除大部分光刻胶，然后在配合湿法刻蚀对残余光刻胶进行清除。但是在去除光刻胶12的过程中，由于硬质表层13的存在，要求干法刻蚀工艺中的等离子具有比较高的轰击能量，并加长时间的清洗液清洗以彻底去除残留物。当器件特征尺寸进入65nm以下工艺节点之后，氧化层11变得越来越薄。等离子能量控制不当的话极易破坏衬底10中的硅，导致器件损坏，并且干法刻蚀很容易在器件表面形成辐射损伤。而如果不进行干法刻蚀工艺，单纯使用湿法清洗去除硬质表层13的光刻胶12，虽然能减少对硅表面破坏的机会，但是当离子注入能量较高而使形成的硬质表层13较厚时，单纯的湿法清洗难以完全去除光刻胶和硬质表层，从而在衬底10表面留下光刻胶残留物14。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光刻胶的去除方法以及一种半导体制作方法，该光刻胶去除方法能够彻底地去除光刻胶并避免在去胶过程中对衬底形成损坏，同时该半导体制作方法能够保证在离子注入工艺后，光刻胶层被有效的去除，从而减少因光刻胶残留物引起的缺陷对半导体器件的损坏。根据本专利技术的目的提出的一种光刻胶去除方法，包括步骤:I)软化工艺，利用去离子水对光刻胶表面的硬质层进行快速冲洗；2)干法去胶工艺，利用等离子体对光刻胶进行轰击，以去除软化之后的硬质层和部分光刻胶；3)湿法去胶工艺，利用清洗液去除剩余光刻胶。可选的，所述去离子水的温度为55°C -65°C。可选的，所述软化工艺的持续时间为9-10分钟。可选的，所述干法去胶工艺使用的等离子体由微波、射频和臭氧源共同作用产生。可选的，所述湿法去胶工艺使用的清洗液为硫酸和氧化剂溶液。本专利技术还提供了一种包含本专利技术所述光刻胶去除方法的半导体生产方法，其包括步骤:I)提供一半导体衬底，在该半导体衬底上线后形成氧化侧和光刻胶层；2)对光刻胶层进行图形化工艺，在光刻胶表面形成用以进行离子注入工艺的图形；3)离子注入工艺，以上述图形化工艺之后的光刻胶为掩模进行离子注入，使部分半导体衬底形成杂志区；4)光刻胶去除工艺，所述光刻胶去除工艺包括:4.1、软化工艺，利用去离子水对光刻胶表面的硬质层进行快速冲洗；4.2、干法去胶工艺，利用等离子体对光刻胶进行轰击，以去除软化之后的硬质层和部分光刻胶；4.3、湿法去胶工艺，利用清洗液去除剩余光刻胶；5)栅氧制作工艺，在去除完光刻胶之后的氧化层上，继续制作新的氧化层，以形成栅氧；以及6)栅极制作工艺，在栅氧上制作多晶硅层，形成栅极。上述的光刻胶去除方法以及半导体制作方法中，由于在干法去胶工艺之前加入了去离子水软化工艺，使得原本因离子注入的高能离子引起的光刻胶硬质层被软化，然后利用干法去胶和湿法去胶的结合，有效的去除光刻胶层，于现有技术比较起来，具有如下的技术效果:第一，软化之后的光刻胶，使用干法去胶所需的等离子体能量减少，从而降低因过高能量的等离子轰击对半导体衬底的形成的损坏。第二，软化之后的光刻胶，在进行湿法去胶工艺时，更容易与清洗液产生化学反应，因而可以提高去胶效率，大大减少光刻胶残留物，从而保证了半导体器件的质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本专利技术附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1是现有的实现离子注入的各步骤器件剖面图；图2是本专利技术的光刻胶去除方法所针对的器件剖面示意图；图3是本专利技术的光刻胶去除方法流程示意图4是运用本专利技术的光刻胶去除方法与现有的去除方法的效果比较图；图5是本专利技术的半导体生产方法的流程示意图。具体实施例方式正如
技术介绍
中所述的，光刻胶在离子注入工艺之后，由于表面与高能离子发生反应，生成了一层硬质层。该硬质层为光刻胶的去胶工艺带来了困难。现有的去胶工艺中，等离子体干法去胶工艺能够去除部分硬质层，但是所使用的等离子体能量较大，当面对65nm以下工艺时，很容易将作为缓冲层的氧化层损坏，进而损坏硅衬底表面。而湿法去胶工艺则很难有效的去除该硬质层，导致光刻胶残留缺陷的产生，影响器件质量。因此本专利技术提出了一种在半导体器件制作过程中，以光刻胶为掩模进行离子注入工艺之后，光刻胶掩模的去除方法。请参见图2，图2是本专利技术的光刻胶去除方法所针对的器件剖面示意图。如图所示，本专利技术涉及的光刻胶去除方法针对的是一已经经过离子注入工艺的半导体衬底100，在该半导体衬底100上设有氧化层110和光刻胶120。所述半导体衬底100可以是整体半导体衬底，例如单晶、多晶或非晶结构的硅或硅锗(SiGe);或者混合的半导体结构，例如碳化硅、砷化镓、磷化镓、锑化铟、磷化铟、砷化铟或锑化镓；也可以是绝缘层上有半导体的衬底，例如绝缘体上硅(SOI);还可以包括合金半导体，例如GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP、GaInAsP或其组合。应当理解的是，虽然在此描述了可以形成半导体衬底100材料的几个示例，但是可以作为半导体衬底的任何材料均落入本专利技术所欲保护的范围。所述氧化层110在离子注入过程中起缓冲作用，以防止离子注入时，对半导体衬底100表面造成损伤。该氧化层110可以选用适当的材料例如氧化硅(Si02)或氮氧化硅(SiON)。特别的，在后期制作栅氧过程中，如果栅氧层以该氧化层110为基础，则该氧化层110还可以为氧化铪、氧化铪娃、氮氧化铪娃、氧化镧、氧化错、氧化错娃、氧化钛、氧化钽、氧化钡锶钛、氧化钡钛、氧化锶钛、氧化铝等具有高介电常数的材料，以减少栅氧层的漏电流增加其可靠性。该氧化层110的厚度在Inm-1Onm之间。所述光刻胶120可以是正胶材料，例如酚醛树脂、聚甲基丙烯酸酯、聚丁烯I砜等材料，也可以是负胶材料，例如聚异戊二烯、α氰乙基丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻胶去除方法，该方法是在离子注入工艺之后，对表面形成硬质层的光刻胶进行去除，其特征在于包括步骤：1)软化工艺，利用去离子水对光刻胶表面的硬质层进行快速冲洗；2)干法去胶工艺，利用等离子体对光刻胶进行轰击，以去除软化之后的硬质层和部分光刻胶；3)湿法去胶工艺，利用清洗液去除剩余光刻胶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亚威，杨鑫，简志宏，
申请(专利权)人：无锡华润上华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32