光刻胶的去除方法
【专利摘要】本发明公开了一种光刻胶的去除方法，其包括提供一半导体结构，其上具有经离子注入后的光刻胶层；在100℃以下的条件下，用O2和N2/H2通过高射频灰化光刻胶层的表面；在200-500℃的条件下，用O2通过高射频灰化剩下的光刻胶层。本发明先在较低的温度下，去除光刻胶外部硬壳，较低的温度可以防止光刻胶升温过高、内部膨胀造成层多晶硅的倒塌；再在较高的温度下，将剩下的光刻胶去除，较高的温度可以提高光刻胶去除的速度和能力。本发明有效解决了光刻胶去除时造成的层多晶硅倒塌现象，兼具高效和光刻胶无残留的技术效果。
【专利说明】光刻胶的去除方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种光刻胶的去除方法。
【背景技术】
[0002]半导体器件制造技术中，通常利用光刻工艺将掩膜板上的掩膜图形转移到半导体结构表面的光刻胶层中。通常光刻的基本工艺包括涂胶、曝光和显影等步骤。
[0003]在现有技术中，去除光刻胶层的方法是利用等离子体干法去胶。将带有光刻胶层的半导体结构置于去胶机内，在射频电压的能量的作用下，灰化气体被解离为等离子体。所述等离子体和光刻胶发生反应，从而将光刻胶层去除。
[0004]而在一些半导体器件设计时，考虑到器件性能要求，需要对特定区域进行离子注入，使其满足各种器件不同功能的要求。一部分闪存产品前段器件形成时，需要利用前面存储单元cell区域的层多晶硅与光刻胶共同定义掺杂的区域，由于光刻胶是作为高浓度金属掺杂时的阻挡层，在掺杂的过程中，光刻胶的外层吸附了一定浓度的金属离子，这使得光刻胶最外面形成一层坚硬的外壳。
[0005]这层坚硬的外壳可以采取两种现有方法去除:方法一，采用湿法刻蚀，但这种工艺容易产生光刻胶残留；方法二，先通过干法刻蚀去除硬光刻胶外壳，再采用传统的干法刻蚀去光刻胶的方法去除剩余的光刻胶的方法，但是这种方式增加了一步工艺流程，浪费能源，而且降低了生产效率；同时，传统的光刻胶干法刻蚀去除光刻胶时，光刻胶最外面的外壳阻挡了光刻胶内部的热量的散发，光刻胶内部膨胀应力增大，导致层多晶硅倒塌的现象。
【发明内容】
[0006]为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于自对准掺杂后的光刻胶的去除方法，以解决该光刻胶去除时造成的层多晶硅倒塌的现象。
[0007]本发明提供一种光刻胶的去除方法，其包括以下步骤:
[0008]步骤S01，提供一半导体结构，其上具有经离子注入后的光刻胶层；
[0009]步骤S02，在100°C以下的条件下，用O2和N2/H2的混合气体通过高射频灰化光刻胶层的表面；
[0010]步骤S03，在200-500°C的条件下，用O2通过高射频灰化剩下的光刻胶层。
[0011]进一步地，该光刻胶层具有经离子注入后形成的外层硬壳，步骤S02中灰化的是该硬壳。
[0012]进一步地，步骤S02中反应腔内的温度为80_100°C。
[0013]进一步地，步骤S02中O2的流量为6000-6500sccm，N2/H2的体积比为20:1_25:1、流量为3000-3500sccm，射频电压为200-250W，反应腔内的气压为1400_1600mT。
[0014]进一步地，步骤S03中反应腔内的温度为250_275°C。
[0015]进一步地，步骤S03中O2的流量为8000-10000sccm，射频电压为200-250W，反应腔内的气压为600-800mT。[0016]进一步地，步骤S02和步骤S03中使用ICP等离子发生器。
[0017]本发明提出了一种光刻胶的去除方法，先在较低的温度下，将高密度的O2和N2/H2射频等离子体，与光刻胶外部硬壳充分反应，较低的温度可以防止光刻胶升温过高、内部膨胀造成层多晶硅的倒塌；再在较高的温度下，用O2以高射频将剩下的光刻胶去除，较高的温度可以提高光刻胶去除的速度和能力。本发明有效解决了高浓度自对准源掺杂后光刻胶去除时造成的层多晶硅倒塌现象，兼具高效和光刻胶无残留的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中:
[0019]图1a至图1c是本发明第一实施例中各步骤的芯片结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]第一实施例
[0021]请参阅图1a至图lc，本实施例的光刻胶去除方法用于NOR Flash (非易失闪存芯片)制造工艺中，其包括以下步骤。
[0022]步骤S01，提供一半导体结构，其上具有经离子注入后的光刻胶层I ;其中，光刻胶层I经离子注入后吸附了高浓度的金属离子，形成了坚硬的外层硬壳11，外层硬壳11下面为未硬化的剩余光刻胶12，如图1a所示。
[0023]步骤S02，在90±5°C以下的条件下，用O2和N2/H2的混合气体通过高射频灰化光刻胶层I的外层硬壳11，如图1b所示；其中，O2的流量为6300sccm, N2/H2的体积比为20:
1、流量为3300sccm，射频电压为230W，反应腔内的气压为1500mT。
[0024]通过本步骤，将高密度的O2和N2/H2射频等离子体，与光刻胶层I外层硬壳11充分反应，去除外层硬壳11。以较低的温度反应，可以防止光刻胶升温过高、内部膨胀造成层多晶硅2的倒塌。
[0025]步骤S03，在260±5°C的条件下，用O2通过高射频灰化剩余光刻胶12，如图1c所示；其中，O2的流量为9000sccm，射频电压为230W，反应腔内的气压为700mT。
[0026]通过本步骤，在较高的温度下，用O2以高射频将剩下的光刻胶去除，以较高的温度快速去除剩余光刻胶12，同时不会有光刻胶残留。
【权利要求】
1.一种光刻胶的去除方法，其特征在于，其包括以下步骤: 步骤S01，提供一半导体结构，其上具有经离子注入后的光刻胶层； 步骤S02，在100°C以下的条件下，用O2和N2/H2的混合气体通过高射频灰化光刻胶层的表面； 步骤S03，在200-500°C的条件下，用O2通过高射频灰化剩下的光刻胶层。
2.根据权利要求1所述的光刻胶的去除方法，其特征在于:该光刻胶层具有经离子注入后形成的外层硬壳，步骤S02中灰化的是该硬壳。
3.根据权利要求2所述的光刻胶的去除方法，其特征在于:步骤S02中反应腔内的温度为 80-100°C。
4.根据权利要求3所述的光刻胶的去除方法，其特征在于:步骤S02中O2的流量为 6000-6500sccm, N2/H2 的体积比为 20:1_25:1、流量为 3000_3500sccm，射频电压为200-250W，反应腔内的气压为1400-1600mT。
5.根据权利要求2所述的光刻胶的去除方法，其特征在于:步骤S03中反应腔内的温度为 250-275°C。
6.根据权利要求5所述的光刻胶的去除方法，其特征在于:步骤S03中O2的流量为8000-10000sccm，射频电压为200-250W，反应腔内的气压为600_800mT。
7.根据权利要求1至6任一项所述的光刻胶的去除方法，其特征在于:步骤S02和步骤S03中使用ICP等离子发生器。
【文档编号】H01L21/311GK103646873SQ201310630246
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】高慧慧, 秦伟, 杨渝书 申请人:上海华力微电子有限公司