[发明专利]返工处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种返工处理方法。

背景技术

光致抗蚀剂层作为集成电路制造过程中的初始掩膜层，其图案化的精度对整个集成电路产品的精度及性能将产生重要影响。

在实际生产过程中，为保证工艺精度，光致抗蚀剂层图案化后需进行线宽检测，检测合格后，方可以此图案化后的光致抗蚀剂层作为掩膜层进行后续刻蚀工艺。若检测不合格，即由曝光不足或曝光过量造成显影不足或显影过量，进而造成刻蚀尺寸偏差时，则需进行返工。返工过程为去除此图案化的光致抗蚀剂层后，重新进行光致抗蚀剂层的涂覆、图案化及检测过程，直至线宽检测合格。

实际刻蚀结构包含顺序叠加的介质层及光致抗蚀剂层；图1为说明现有技术的返工处理方法流程示意图，如图1所示，现有返工方法为：确定需返工的光致抗蚀剂层；利用氧气(O₂)灰化处理需返工的光致抗蚀剂层；随后，重复光致抗蚀剂层的涂覆、烘干、图案化以及检测过程，直至获得检测合格的图案化的光致抗蚀剂层。然而，实际生产中，为保证将光致抗蚀剂层移除完全，通常会提供充分的灰化过程持续时间，不可避免地，在灰化过程中高能氧气粒子会对介质层表面造成损伤。显然，实际刻蚀结构中介质层及光致抗蚀剂层间还可包含抗反射涂层，而充足的光致抗蚀剂层间的灰化过程持续时间可使抗反射涂层同时被移除，仍可造成灰化过程中高能氧气粒子会对介质层表面造成损伤。介质层表面损伤可使得后续刻蚀过程中的介质层表面刻蚀率变小；所述后续刻蚀过程包括通孔刻蚀或沟槽刻蚀；此刻蚀速率的改变使得在与未进行光致抗蚀剂层返工时刻蚀的工艺条件相同的情况下，刻蚀进程变慢，易造成部分区域刻蚀不充分，即易形成刻蚀开路缺陷；此带有刻蚀开路缺陷的芯片在后续晶片可接受性测试(WAT)或芯片电性测试(CP testing)将被判失效。可见，若能获得良好的光致抗蚀剂层返工效果，进而控制带有刻蚀开路缺陷的芯片的产生将对提高产品良率产生重要的影响。

申请号为“97108030.5”的中国专利申请中提供了一种紫外光固化树脂返工方法，该方法通过在紫外光固化树脂表面涂覆一层专用表面处理剂，以改善由于紫外光固化树脂表面过于光滑，不易返工的难题。即应用紫外光固化树脂专用表面处理剂增强紫外光固化树脂表面再涂/返工效果；但该方法提供的技术提示在光致抗蚀剂层的返工过程中已有所体现，即在返工过程中可通过旋涂抗反射涂层填充被损伤的介质层表面不平处，进而在其上形成厚度均匀的光致抗蚀剂层，若应用该方法，只需控制抗反射涂层及介质层的刻蚀速率相同，即可控制返工过程后可能造成的上述刻蚀开路缺陷。然而，考虑到抗反射涂层及介质层的材料性质差异，若控制抗反射涂层及介质层的刻蚀速率相同，势必会对抗反射涂层及介质层设置不同的刻蚀工艺参数，但是由于介质层表面被损伤导致的表面不平整使得在实际生产过程中难于精确控制抗反射涂层及介质层的分界，即现有工艺难以控制抗反射涂层及介质层的刻蚀速率相同，应用该方法仍无法控制光致抗蚀剂层返工过程后可能造成的上述刻蚀开路缺陷。

发明内容

本发明提供了一种返工处理方法，可在返工后获得性质均匀的介质层表面，进而在后续刻蚀过程中不再产生刻蚀开路缺陷。

本发明提供的一种返工处理方法，其中，所述光致抗蚀剂层位于介质层表面；所述返工处理方法包括：

确定需返工的光致抗蚀剂层；

灰化处理需返工的光致抗蚀剂层；

进行介质层表面剥除步骤；

重新涂覆并图案化光致抗蚀剂层；

对光致抗蚀剂层进行检测；

对检测不合格的光致抗蚀剂层重复上述步骤；

获得检测合格的光致抗蚀剂层。

所述光致抗蚀剂层与所述介质层之间有一抗反射涂层；所述去除所述光致抗蚀剂层步骤中包含去除所述抗反射涂层的步骤；所述涂覆光致抗蚀剂层步骤包含涂覆所述抗反射涂层的步骤；所述介质层材料包括黑钻石、氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃、氮化硅、有机聚合物材料如聚酰亚胺、有机硅氧烷聚合物、聚亚芳基醚、碳掺杂硅酸盐玻璃、倍半硅氧烷玻璃、氟化或非氟化硅酸盐玻璃、金刚石状无定形碳以及芳族烃聚合物等材料中的一种或其组合；所述抗反射涂层材料包括氮氧化硅、碳氧化硅以及深紫外光吸收氧化物等材料中的一种或其组合；所述刻蚀气体包括四氟化碳、三氟化氢碳或二氟化氢碳等系列气体材料中的一种或其组合；所述刻蚀部分介质层的厚度为1～10纳米；所述刻蚀部分介质层的过程持续时间为10～20秒；所述刻蚀射频功率为400～500瓦。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：