提供光刻胶去除的技术制造技术

一种用于制造半导体器件的方法包括：在衬底上方形成经图案化的光刻胶层；对经图案化的光刻胶层实施等离子体灰化工艺，从而去除经图案化的光刻胶层的一部分；使经图案化的光刻胶层暴露于宽频带紫外线辐射和臭氧，从而去除经图案化的光刻胶层的其他部分；以及在使经图案化的光刻胶层暴露于宽频带紫外线辐射和臭氧之后，实施经图案化的光刻胶层的清洁。本发明专利技术提供了去除光刻胶的技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造，具体而言，涉及提供光刻胶去除技术的半导体器件的制造方法及所用的制造设备。
技术介绍
在一个示例常规工艺中，在衬底上施加光刻胶并且对其进行图案化，使得衬底的一些区域被暴露出来。然后，用掺杂物注入暴露出来的区域。然而，注入工艺可能使光刻胶层的外部发生化学变化，使得外部包括具有单碳键的韧性聚合物。光刻胶层的发生化学变化的外部可能使光刻胶层更难用常规技术去除掉。一种常规技术包括使用等离子体灰化工艺和湿式清洁以去除光刻胶。等离子体灰化工艺产生来自光刻胶的灰化残留物，以及湿式清洁工艺去除残留物和任何剩余的光刻胶材料。然而，通过湿式清洁可能很难完全去除灰化残留物，特别是在对光刻胶实施了注入工艺的情况下。在一些情况下，在剥离工艺完成之后，残留物可能留在衬底上，其干扰随后各层的形成并且降低合格率。另一方面，为确保去除更多光刻胶残留物，可以增加等离子体灰化和湿式清洁的次数/浓度，但是这样的方法可能导致半导体器件上出现断线。因此，残留物去除和断线在传统工艺中有时可能需要折衷。需要一种用于去除光刻胶材料的改进的技术。
技术实现思路
本专利技术的更广泛形式之一涉及一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括:在衬底上方形成经图案化的光刻胶层；对经图案化的光刻胶层实施等离子体灰化工艺，从而去除经图案化的光刻胶层的一部分；使经图案化的光刻胶层暴露于宽频带紫外线辐射和臭氧，从而去除经图案化的光刻胶层的其他部分；以及在使经图案化的光刻胶层暴露于宽频带紫外线辐射和臭氧之后，实施经图案化的光刻胶层的清洁。所述的方法进一步包括:在所述等离子体灰化之前，对所述衬底的部分实施注入，所述注入形成所述经图案化的光刻胶层的发生化学变化的外表面。在所述的方法中，所述外表面包括具有单碳键的分子，并且其中，所述紫外线辐射和臭氧将所述单碳键转换成双碳键并且使所述双碳键断裂。在所述的方法中，在所述等离子体灰化之前，实施使所述经图案化的光刻胶层暴露于宽频带紫外线辐射和臭氧。在所述的方法中，所述清洁包括硫酸和过氧化物的混合物。在所述的方法中，形成所述经图案化的光刻胶层包括:沉积六甲基二硅氮烷(HMDS)，而且其中，所述紫外线辐射和臭氧去除至少一部分的所述HMDS。在所述的方法中，所述宽频带紫外线辐射包括至少具有大于200nm的最短波长和小于1600nm的最长波长的福射。 在所述的方法中，所述等离子体灰化产生光刻胶灰化残留物，并且其中，所述宽频带紫外线辐射和所述臭氧去除至少一部分的所述光刻胶灰化残留物。本专利技术的更广泛形式中的另一种涉及一种制造半导体器件的方法，该方法包括:在半导体衬底上形成经图案化的光刻胶层；通过等离子体灰化，去除经图案化的光刻胶层的至少一部分，等离子体灰化在衬底上产生光刻胶等离子体残留物；在等离子体灰化之后，使光刻胶等离子体残留物暴露于紫外线辐射和臭氧；以及在暴露之后，对光刻胶等离子体残留物实施清洁。所述的方法进一步包括:在实施所述等离子体灰化之前，使所述光刻胶暴露于紫外线辐射和臭氧。在所述的方法中，所述紫外线辐射包括宽频带紫外线辐射。在所述的方法中，所述光刻胶等离子体残留物包括经灰化的光刻胶材料和六甲基二硅氮烷(HMDS)。所述的方法进一步包括:在所述等离子体灰化之前，对所述衬底的部分实施注入，所述注入形成所述光刻胶层的发生化学改变的外表面。在所述的方法中，所述外表面包括具有单碳键的分子，并且其中，所述紫外线辐射和臭氧将所述单碳键转换成双碳键并且使所述双碳键断裂。在所述的方法中，所述清洁包括高温、硫酸和过氧化物液体混合物。本专利技术的更广泛形式中的又一种涉及一种半导体制造机，该半导体制造机包括:第一模块，该第一模块包括被配置成使半导体晶圆暴露于臭氧和紫外线辐射的室；以及第二模块，该第二模块与第一模块集成，第二模块被配置成将半导体晶圆传送至第一模块或者从第一模块接收半导体晶圆，第二模块进一步被配置成对半导体晶圆实施一个或多个加工步骤。所述的半导体制造机中，所述第二模块包括从所述第一模块接收所述半导体晶圆的等离子体灰化工具。所述的半导体制造机中，所述第二模块包括将所述半导体晶圆传送至所述第一模块的等离子体灰化工具。所述的半导体制造机中，所述第二模块包括从所述第一模块接收所述半导体晶圆的湿式清洁工具。所述的半导体制造机中，所述第一模块包括多个紫外线灯，而且其中，所述紫外线灯中的一些发射具有在320nm和400nm之间的波长的辐射，以及其他所述紫外线灯发射具有在200nm和320nm之间的波长的辐射。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术的各方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制。实际上，为了清楚讨论起见，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。图1示出了根据一个实施例的被应用于在半导体衬底上构建的结构的示例性臭氧和紫外线处理。图2示出了根据一个实施例的在臭氧和紫外线处理期间光刻胶材料或光刻胶残留物中的化学变化。图3示出了根据一个实施例的被应用于在半导体衬底上构建的结构的示例性臭氧和紫外线处理。图4是示出根据一个实施例的可以采用臭氧和紫外线处理分解的不同类型的化学键的表。图5示出了根据一个实施例的对晶圆提供辐射的示例性紫外灯。图6和图7示出了根据一个实施例的示例性制造工具。图8示出了根据一个实施例的包括沉积和去除光刻胶材料的示例性方法。具体实施例方式将了解为了实施本专利技术的不同部件，以下公开内容提供了许多不同的实施例或实例。在下面描述元件和布置的特定实例以简化本专利技术。当然这些仅仅是实例并不打算限定。而且，在下面的描述中在第二工艺之前实施第一工艺可以包括其中紧接着第一工艺实施第二工艺的实施例，并且还可以包括其中在第一和第二工艺之间可以实施额外的工艺的实施例。为了简明和清楚，可以任意地以不同的比例绘制各种部件。再者，在下面的描述中第一部件在第二部件上方或者在第二部件上的形成可以包括其中第一和第二部件以直接接触形成的实施例，并且还可以包括其中可以在第一和第二部件之间形成额外的部件，使得第一和第二部件不直接接触的实施例。各个实施例包括用于制造半导体器件的方法。在一个实例中，提供用于去除光刻胶材料的可以在等离子体灰化工艺之前或之后实施的紫外线/臭氧处理的方法。而且，在该实例中，实施例包括在半导体衬底上形成并图案化光刻胶材料。例如，可以图案化光刻胶材料，以暴露出衬底区域，这些区域将被用作源极和漏极。然后，实施注入工艺，其导致光刻胶材料的一些部分中发生化学变化。在注入之后，当期望去除光刻胶材料时，实施紫外线和臭氧处理，其帮助分解(break down)光刻胶材料并且至少部分地去除光刻胶材料。在一些情况下，注入工艺在光刻胶材料的外侧表面上产生聚合物，其中，该聚合物使光刻胶材料更难分解和去除。紫外线和臭氧处理将光刻胶材料中的一些单碳键转换成更容易被断裂的双碳键。然后，双碳键发生断裂形成更小的聚合物链，其中，一些聚合物分子被氧化形成CO2和H20。通过在完成紫外线和臭氧处理之后实施等离子体灰化工艺，来继续该工艺。例如，等离子体灰化可以包括氧等离子体或去除光刻胶材料的其他等离子体。该实施例中的光刻胶材料的等离子体灰化留下光刻胶灰化残留物和六甲基二硅氮烷(HMDS)。等离子体灰化步骤之后可以接着进行另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：在衬底上方形成经图案化的光刻胶层；对所述经图案化的光刻胶层实施等离子体灰化工艺，从而去除所述经图案化的光刻胶层的一部分；使所述经图案化的光刻胶层暴露于宽频带紫外线辐射和臭氧，从而去除所述经图案化的光刻胶层的其他部分；以及在使所述经图案化的光刻胶层暴露于宽频带紫外线辐射和臭氧之后，实施所述经图案化的光刻胶层的清洁。

【技术特征摘要】
2011.12.06 US 13/311,9481.一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括: 在衬底上方形成经图案化的光刻胶层； 对所述经图案化的光刻胶层实施等离子体灰化工艺，从而去除所述经图案化的光刻胶层的一部分； 使所述经图案化的光刻胶层暴露于宽频带紫外线辐射和臭氧，从而去除所述经图案化的光刻胶层的其他部分；以及 在使所述经图案化的光刻胶层暴露于宽频带紫外线辐射和臭氧之后，实施所述经图案化的光刻胶层的清洁。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括: 在所述等离子体灰化之前，对所述衬底的部分实施注入，所述注入形成所述经图案化的光刻胶层的发生化学变化的外表面。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述清洁包括硫酸和过氧化物的混合物。4.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述经图案化的光刻胶层包括:沉积六甲基二硅氮烷(HMDS)，而且其中，所述紫外线辐射和臭氧去除至少一部分的所述HMDS。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述宽频带紫外线辐射包括至少具有大于200nm的最短波长和小于1600nm的最长波长的辐射。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许育荣，吴松勋，黄国彬，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：