[发明专利]去除光阻层的方法及使用此方法的半导体元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种集成电路的制造方法，且特别是有关于一种去除光阻层的方法及使用此方法的半导体元件的制造方法。

背景技术

在半导体过程中，基底上通常会形成许多的集成电路。而集成电路通常包含许多的电子元件如晶体管、二极管、电容器、电阻等。这些电子元件的制备过程通常包括在特定区域上进行沉积、移除以及离子植入等过程，其可通过微影过程来选择特定区域的目的。

微影过程是先在基底上形成一层光阻材料。然后，通过穿过光罩的光线的照射，光罩上的图案可转移至光阻材料层。之后，经由显影液，可去除部分的光阻材料层，形成光阻图案。典型的光阻材料是由感光型聚合物、树脂以及溶剂所组成。当光阻层为正光阻时，显影液去除的是产生裂解的曝光处；当光阻层为负光阻时，显影液移除的则是未产生交联未曝光处。当光阻图案形成之后，则可以其作为罩幕，进行后续的介电层蚀刻、金属层蚀刻或是离子植入过程等。当后续的过程完成之后，则必须将光阻层去除。光阻层可以干式法或是湿式法来去除。通常，干式法可以采用氧等离子体；湿式法则是以有机溶剂或是各种酸性溶剂来去除。之后，再进行清洗过程，以去除基底表面上残留的光阻层或是杂质。

然而，请参照图1A，当基底8上的光阻层10是作为离子植入过程的罩幕时，在离子植入过程之后，光阻层10会变得非常难以去除。这可能是因为在进行离子植入过程时，离子会穿过光阻层10，使得表面的光阻材料形成化学键结而产生交联，而造成光阻层10表面形成一层非常难以去除的硬化层14，而硬化层14中则包覆着含有溶剂的软光阻层12。其发生交联的反应可能是表面的材料由H-C-H键变为C-C-C键，或是发生如下所示的反应：

请参照图1A与1B，通常，为了去除进行离子植入过程后的光阻层10，后续的光阻移除过程会利用非常高温的等离子体，以使光阻层10灰化。一般所采用的等离子体灰化温度会高于光阻图案层10中的溶剂的气化点。在移除硬化层14的过程中，当硬化层14还没被完全去除以裸露出其所覆盖的软光阻层12时，随着温度的增加，硬化层14内的压力会逐渐升高。当温度高于溶剂的气化点时，硬化层14内部的溶剂会因为无法逃逸，而使得硬化层14炸开来(popping)。由于炸开后的光阻层碎片10a将会散布在基底8上以及机台之中，非常难以去除，因此，会造成机台的污染或基底8良率的损失。

发明内容

本发明提供一种有效去除光阻层的方法，以避免光阻层炸开造成机台污染或造成良率损失的问题。

本发明提供一种半导体元件的制造方法，以有效去除光阻层，避免光阻层炸开而造成机台污染或造成良率的损失。

本发明提出一种光阻层的去除方法，此光阻层已进行一个过程使其表面形成硬化层，且硬化层包覆软光阻层。此方法包括进行第一移除步骤与第二移除步骤。第一移除步骤是移除硬化层，以裸露出软光阻层；第二移除步骤是移除软光阻层。第一移除步骤与第二移除步骤是在不同的反应室进行，且进行第一移除步骤的温度低于进行第二移除步骤的温度，且低于该软光阻层中的溶剂的气化点。

依照本发明实施例所述，上述的光阻层的去除方法中，进行第一步骤的温度低于软光阻层中的溶剂的气化点。

依照本发明实施例所述，上述的光阻层的去除方法中，上述过程为离子植入过程。

依照本发明实施例所述，上述的光阻层的去除方法中，第一移除步骤与第二移除步骤均采用干式移除过程。

依照本发明实施例所述，上述的光阻层的去除方法中，干式移除过程包括等离子体移除过程。

依照本发明实施例所述，上述的光阻层的去除方法中，第一移除步骤的等离子体移除过程是以顶针下降(pin down)的方式进行。

依照本发明实施例所述，上述的光阻层的去除方法中，第一移除步骤的干式移除过程的温度为摄氏30至100度。

依照本发明实施例所述，上述的光阻层的去除方法中，第一移除步骤与第二移除步骤均采用湿式移除过程。

依照本发明实施例所述，上述的光阻层的去除方法中，第一移除步骤的湿式移除过程的温度为50至140摄氏度。

依照本发明实施例所述，上述的光阻层的去除方法中，第一移除步骤与第二移除步骤中一种采用干式移除过程，另一种采用湿式移除过程。

依照本发明实施例所述，上述的光阻层的去除方法中，干式移除过程包括等离子体移除过程。

依照本发明实施例所述，上述的光阻层的去除方法中，第一移除步骤采用等离子体移除过程，且是以顶针下降的方式进行。