[发明专利]一种高能离子注入后光刻胶去除方法

说明书

本发明公开了一种高能离子注入后光刻胶去除方法，包括以下步骤：（1）用OES光谱仪来精确判断光刻胶硬质层和未变性光刻胶的灰化过程；（2）整个灰化过程分为两步进行：（2.1）使用CF₄/O₂/N₂来进行硬质层灰化，当硬质层灰化完时会发生氧气特征谱线强度减弱，氧化碳特征谱线增强；当它们的变化达到稳态时，表明硬质层已经完全灰化结束，这时光谱仪的算法判定结果触发工艺跳转到灰化阶段二中气体由CF₄/O₂/N₂转变为O₂/N₂；（2.2）随着光刻胶被完全灰化，氧气特征谱线增强，氧化碳特征谱线减弱，当他们的变化达到稳态时表明光刻胶完全灰化结束，立刻结束灰化工艺。本发明用OES光谱仪来精确控制灰化过程进行工艺切换，降低CF₄和湿法化学品的用量。

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种高能离子注入后光刻胶去除方法。

背景技术

在晶圆生产的工艺中，常常需要利用光刻胶作为掩膜进行高能量高剂量的离子注入工艺。在经过离子注入后，作为掩膜的光刻胶性质会发生变化，形成硬壳（如图3 最上层的硬质层），造成其去除的难度增加。

现有技术中，对于高能量高剂量离子注入后光刻胶的去除方法主要是：利用CF₄/O₂/N₂等离子体灰化工艺去除硬化外壳的处理方法，并后续利用湿法去胶工艺去除剩余的未变形的光刻胶。

上述方法中在干法去除硬质层灰化过程中会使用到CF₄气体，但是离子注入后硬质层的厚度和结构并不固定，因此无法精准判定什么时刻硬质层已经灰化完成，只能加长CF₄/O₂/N₂等离子体灰化时间来确保硬质层已经完全灰化完成，这就增加了CF₄气体的使用量。同时，硬质层去除后还需要经过多种化学品且长时间的湿法清洗过程，该过程会使用大量的化学品对环境造成污染，如何精确控制以减少CF₄的使用量以及化学品的使用量是现在这一步工艺中的一个亟需解决的问题。因此，研发一种高能离子注入后光刻胶去除方法，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，提供了一种高能离子注入后光刻胶去除方法。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种高能离子注入后光刻胶去除方法，包括以下步骤：

（1）用OES光谱仪来精确判断光刻胶硬质层和未变性光刻胶的灰化过程；

（2）整个灰化过程分为两步进行：

（2.1）在灰化阶段一：使用CF₄/O₂/N₂来进行硬质层灰化，当硬质层灰化完时会发生氧气特征谱线强度减弱，氧化碳特征谱线增强；当它们的变化达到稳态时，表明硬质层已经完全灰化结束，这时光谱仪的算法判定结果触发工艺跳转到灰化阶段二中气体由CF₄/O₂/N₂转变为 O₂/N₂；

（2.2）在灰化阶段二：该步为未变性光刻胶的灰化过程，随着光刻胶被完全灰化，氧气特征谱线增强，氧化碳特征谱线减弱，当他们的变化达到稳态时表明光刻胶完全灰化结束，立刻结束灰化工艺。

整个工艺过程改变完全依赖时间来作为工艺结束的判断依据，而是依赖实时的光谱信号来进行工艺结束的判断依据，这种方法更加的精准，从而减少CF₄的消耗量，而且可以在一个工艺中去除硬质层和未变性光刻胶，从而省略掉湿法去胶过程，减少了化学品的使用量。