[发明专利]半导体制造中去除钛或氮化钛层上的光刻胶的方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体制造中去除钛或氮化钛层上的光刻胶的方法。

背景技术

MCT(Metal-Capacitor)工艺用来制造金属电容，基本工艺过程是在溅射生长金属层之后，CVD(化学气相沉积)淀积一层很薄(约300-1000A)的SiON或SiN电介质薄膜，然后再溅射氮化钛(TiN)薄膜。

光刻工艺是半导体制造技术中的关键工艺。如果光刻(涂胶、曝光、显影)之后得到的图案不满足要求，通常会进行photo rework工艺(光刻重制工艺)，即去除光刻胶然后重新进行光刻。

Photo rework工艺一般首先使用O2的等离子体去除光刻胶，然后湿法清洗去除残留。

在MCT Photo rework工艺中，由于光刻胶直接涂布在TiN薄膜的表面，与TiN薄膜接触后会发生一些特殊反应，导致光刻胶性质发生变化，使用常规的O₂等离子体无法彻底干净的去除光刻胶。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种在半导体制造中可以彻底干净的去除光刻胶的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案，本发明的方法包括如下步骤：

步骤一、提供一半导体衬底；

步骤二、在衬底上形成功能层；

步骤三、在所述功能层表面涂布光刻胶形成掩膜层；

步骤四、使用光刻的方法图案化所述掩膜层，若光刻满足质量要求，进入步骤五，若光刻不满足质量要求，进入步骤六；

步骤五、干法刻蚀所述功能层；

步骤六、使用氧气(O₂)和氮气(N₂)的混合气体，用干法去除光刻胶图案；

步骤七、湿法去除残留物。

其中，步骤六中的混合气体还可能包括氢气，氢气的流量在混合气体中所占流量比为大于等于0％、小于或等于10％。若包含氢气，则所述氮气和氢气的总流量在混合气体中所占流量比为5％-50％。

其中，步骤六所述干法去除光刻胶的射频功率为500-5000W，反应时间为5秒至300秒。步骤二所述功能层为钛(Ti)或者氮化钛(TiN)。步骤三所述功能层表面为钛(Ti)或者氮化钛(TiN)。

本发明在干法去除光刻胶过程中，在O₂中加入N₂和H₂的混合气体。由于N₂能够和O₂反应生成一些强氧化性的含氮自由基，对光刻胶的清除能力大大增强。使用本发明方法，能够把氮化钛薄膜表面的光刻胶彻底清除干净。在进行完MCT氮化钛刻蚀之后，同样需要进行去除光刻胶的过程，所以本发明同样适用于进行氮化钛刻蚀后的光刻胶去除过程。

附图说明

图1未进行氮化钛刻蚀之后各层结构示意图

图2使用本发明的方法将图1中光刻胶图案去除干净后的效果图

图3进行过氮化钛刻蚀之后各层结构示意图

图4使用本发明的方法将图3中光刻胶图案去除干净后的效果图

图中：氮化钛层1，功能层2，衬底3，光刻胶图案4

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，本发明的方法包括如下步骤：

步骤一、提供一半导体衬底3；

步骤二、在衬底上形成功能层2；

步骤三、在所述功能层表面涂布光刻胶图案4形成掩膜层；

步骤四、使用光刻的方法图案化所述掩膜层，若光刻满足质量要求，进入步骤五，若光刻不满足质量要求，进入步骤六；

步骤五、干法刻蚀所述功能层，即进行氮化钛刻蚀；

步骤六、使用包括氧气和氮气的混合气体，用干法去除光刻胶图案4；混合气体还可以另外包括氢气。若包括氢气，则氢气的流量在混合气体中所占流量比大于等于0％、小于或等于10％，氮气和氢气的总流量在混合气体中所占流量比可以为5％-50％。本具体实施例中，所述氮气和氢气的总流量在混合气体中所占流量比为10％。

步骤七、湿法去除残留物。

其中，步骤六所述干法去除光刻胶的射频功率为500-5000W，反应时间为5秒至300秒。步骤二所述功能层为氮化钛层1。步骤三所述功能层表面为氮化钛层1。

图1为MCT光刻以后，未进行氮化钛刻蚀之后各层结构示意图。图2为使用本发明的方法将图1中光刻胶图案去除干净后的效果图。可见使用本发明方法能够把与氮化钛直接接触的光刻胶去除干净。

图3为不需Photo Rework，进行过氮化钛刻蚀之后各层结构示意图，图4为使用本发明的方法将图3中光刻胶图案去除干净后的效果图。可见使用本发明方法能够把与氮化钛直接接触的光刻胶去除干净。