[发明专利]提供光刻胶去除的技术

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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的最长波长的辐射。

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。

本发明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。

本发明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。