[发明专利]一种光刻返工去胶方法及其半导体形成方法

说明书

本发明涉及一种光刻返工去胶方法及其半导体形成方法。其中，包括:A、提供一需要返工去除光刻胶的半导体，所述半导体上具有钝化保护层，所述钝化层上具有光刻胶层；B、通过预设温度条件,对所述半导体表面进行干法去除光刻胶；C、对经过干法去除光刻胶的半导体表面进行酸液清洗，以清洗掉进行干法去除光刻胶时所述钝化保护层表面形成的氧化层；D、对经过酸液清洗的半导体表面进行湿法去除剩余光刻胶。本发明具有方法简便、节省成本和返工的半导体线宽差异低于10%的效果。

技术领域

本发明涉及一种集成电路技术领域，特别涉及一种光刻返工去胶方法及其应用的半导体形成方法。

背景技术

半导体由下到上的结构顺序是衬底、图膜、抗反射层、光刻胶，其中的衬底由下到上的结构顺序是硅基底、氧化物层和SiN层，氧化物层和SiN层覆盖在硅基底表面。其实底部的材质就是SiN。由于含N的SiN会直接导致涂覆的光刻胶（PR）中毒，即出现所谓的基脚效应（PR footing），进而影响光刻工艺的精度。为了消除上述的基脚效应，一般是在材质为SiN的抗反射层表面上生长一层氧化覆盖薄膜（oxide cap layer），以降低N对光刻胶的影响。

在实际的光刻工艺过程中，经常会进行光刻返工（PR rework），甚至会反复进行几次PR rework。光刻返工去胶工艺最常采用的方法是干法灰化去胶和湿化学法去胶。具体是：先在2500C的高温条件下,对半导体进行干法去胶；然后湿法去胶，并清洗；接着对去胶后半导体表面进行光阻涂覆；最近进行二次曝光和显影。但这样的返工流程并不适用于基底材质SiN和光阻为DUV PR的结构，因为SiN本身的反射率和消光系数对厚度和SiN层表面状况非常敏感，易出现刻返工的线宽和对准难的问题。另外，在高温低压干法去胶的条件下，硅基底表面的SiN进行淀积，淀积的SiN层表面温度较高，吸附在硅基底表面的离子和副产物被pump（泵）迅速抽走，SiN层表面存在较多空位，具有比较大的张应力。对于上述半导体在进入返工流程过程中，在相对较高的温度(即2500C)条件下进行去胶，SiN层会吸收空气中的水汽,在表面形成SiO₂自然氧化层。基于上述的形成SiO₂自然氧化层而言，SiO₂表现为压应力，且SiN层及SiO₂层的热膨胀系数差异相对较大（即SiN:2.3ppm/k，SiO₂:0.5ppm/k），并且在2500C温度下SiN层及SiO₂层发生塑性形变。所谓塑性形变的定义是如果外力较大，当它的作用停止时，所引起的形变并不完全消失，而有剩余形变。造成了界面匹配度较差。倘若再进行冷却到室温，塑性形变仍然不会消失。所以导致了返工后SiN层的表面状况与初次曝光时表面状况差异较大，光阻对下底的表面变化较敏感，最终还是出现线宽偏移的现象。

譬如，以0.18um逻辑平台深阱(Deep P well)层次举例,硅基底材质为850ASiN，光阻厚度为40000埃，返工晶圆与初次曝光晶圆采用同样的光刻条件，再线宽差异调整曝光和显影条件，调整后的平均线宽差异仍然超过10%。如此返工半导体线宽是超规格的，说明返工失败。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种方法简便、节省成本和返工的半导体线宽差异低于10%的光刻返工去胶方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种光刻返工去胶方法，其中，包括:

A、提供一需要返工去除光刻胶的半导体，所述半导体上具有钝化保护层，所述钝化层上具有光刻胶层；

B、通过预设温度条件,对所述半导体表面进行干法去除光刻胶；

C、对经过干法去除光刻胶的半导体表面进行酸液清洗，以清洗掉进行干法去除光刻胶时所述钝化保护层表面形成的氧化层；

D、对经过酸液清洗的半导体表面进行湿法去除剩余光刻胶。