返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法与流程

本申请涉及半导体集成电路制造，具体涉及一种返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法。

背景技术：

1、集成电路制造过程主要包括光刻、刻蚀、淀积，薄膜、化学机械研磨等工艺。其中光刻工艺是将预先设计的掩模图形转移到晶圆上，包括涂胶、曝光、显影等工艺过程。

2、功率器件的高可靠性一般需要使用到聚酰亚胺(polyimide)材料，这种材料具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性、耐介质性。聚酰亚胺包括非感光聚酰亚胺、感光正胶和感光负胶聚酰亚胺。其中显影液能够溶解感光正胶的曝光部分，非感光聚酰亚胺不感光但能够溶于显影液中。

3、通常在使用非感光聚酰亚胺时需要在非感光聚酰亚胺层上旋涂一层感光正胶层，通过曝光感光正胶层以定义出显影区域，再通过显影工艺去除曝光区域的感光正胶层和位于其下层的非感光聚酰亚胺层。

4、然而在实际生产过程中，会出现需要进行光刻返工工艺的情形，即需要将错误的光阻层全部去除。由于光阻为有机物，通常采用干法灰化去胶和湿法清洁工艺进行去除感光正胶层，使用显影液去除非感光聚酰亚胺层。但是，由于非感光聚酰亚胺层的需求厚度通常较厚，从而在返工工艺中去除非感光聚酰亚胺层时需要显影液长时间冲洗，且显影液在非感光聚酰亚胺层具有各向同性的特点，即显影液可以纵向溶解非感光聚酰亚胺层的同时也可以横向溶解。然而在需要返工区域中会设计有大块铝线层区域，在去除非感光聚酰亚胺层过程中，显影液会长时间直接作用于铝线层区域，从而铝与该显影液中的强碱四甲基氢氧化铵反应，反应中铝线层表面的al2o3氧化膜被破坏、氢析出、铝金属溶解形成铝离子，从而造成铝线层被腐蚀的问题，影响器件品质。

技术实现思路

1、本申请提供了一种返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法，可以解决相关技术在返工工艺中去除非感光聚酰亚胺时显影液腐蚀器件铝线层的问题。

2、为了解决背景技术中所述的技术问题，本申请提供一种返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法，所述返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法包括以下步骤：

3、去除覆盖非感光聚酰亚胺层上的感光正胶层；

4、使用包括缓蚀剂和显影液的组合物冲洗非感光聚酰亚胺；所述缓蚀剂的含量为所述组合物的0.5质量％至1质量％，所述缓蚀剂为具有孤对电子的化合物；

5、通过干法灰化工艺和湿法清洗工艺去除剩余的非感光聚酰亚胺层。

6、可选地，所述缓蚀剂为具有nr-的化合物，其中r-为氮、磷、硫和氧中任意一种或多种具有孤对电子的离子，n大于等于2。

7、可选地，所述缓蚀剂包括含有酚羟基的化合物。

8、可选地，所述缓蚀剂为烷基汞、羧基苯甲酸和羧基苯酚中的任意一种。

9、可选地，所述显影液的成分为浓度为2％至3％的四甲基氢氧化铵溶液。

10、可选地，所述去除覆盖非感光聚酰亚胺层上的感光正胶层包括：

11、所述通过湿法清洗工艺去除感光正胶层。

12、可选地，所述通过湿法清洗工艺去除感光正胶层的步骤中所述湿法清洗工艺使用到的湿法清洗液为光阻稀释剂。

13、可选地，所述通过干法灰化工艺和湿法清洗工艺去除剩余的非感光聚酰亚胺层包括以下步骤：

14、在200℃至300℃温度环境中向所述感光正胶层溅射氧等离子体，使得所述非感光聚酰亚胺层与所述氧等离子体反应形成具有易挥发性的反应物；

15、通过spm湿法清洗液清洗去除残留物，所述spm湿法清洗液中的包括体积比为2∶1至4∶1的硫酸和双氧水；

16、使用去离子水冲洗去除残留的spm湿法清洗液。

17、本申请技术方案，至少包括如下优点：通过在显影液中加入0.5质量％至1质量％具有孤对电子的缓蚀剂，使得该缓蚀剂中未共享电子对(即孤对电子)能够转送至铝线层区域的al2o3氧化膜中，且与该al2o3氧化膜中的铝阳离子结合在al2o3氧化膜上形成化学吸附层，化学反应式为2al3+nr-→alrn，从而使得铝线层区域中的铝表面稳定且不带电荷，降低其离子化程度，从而能够抑制显影液对铝线层区域铝表面的腐蚀，保证产品质量。

技术特征：

1.一种返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法，其特征在于，所述返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法，其特征在于，所述缓蚀剂为具有nr-的化合物，其中r-为氮、磷、硫和氧中任意一种或多种具有孤对电子的离子，n大于等于2。

3.如权利要求1所述的返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法，其特征在于，所述缓蚀剂包括含有酚羟基的化合物。

4.如权利要求1所述的返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法，其特征在于，所述缓蚀剂为烷基汞、羧基苯甲酸和羧基苯酚中的任意一种。

5.如权利要求1所述的返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法，其特征在于，所述显影液的成分为浓度为2％至3％的四甲基氢氧化铵溶液。

6.如权利要求1所述的返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法，其特征在于，所述去除覆盖非感光聚酰亚胺层上的感光正胶层包括：

7.如权利要求2所述的返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法，其特征在于，所述通过湿法清洗工艺去除感光正胶层步骤中湿法清洗工艺使用到的湿法清洗液为光阻稀释剂。

8.如权利要求1所述的返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法，其特征在于，所述通过干法灰化工艺和湿法清洗工艺去除剩余的非感光聚酰亚胺层包括以下步骤：

技术总结
本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法。返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法包括以下步骤：去除覆盖非感光聚酰亚胺层上的感光正胶层；使用包括缓蚀剂和显影液的组合物冲洗非感光聚酰亚胺；所述缓蚀剂的含量所述组合物的0.5质量％至1质量％，所述缓蚀剂为具有孤对电子的化合物；通过干法灰化工艺和湿法清洗工艺去除剩余的非感光聚酰亚胺层。该返工工艺中非感光聚酰亚胺去除方法，可以解决相关技术在返工工艺中去除非感光聚酰亚胺时显影液腐蚀器件铝线层的问题。

技术研发人员：刘希仕,陈增涛,朱联合,姚振海
受保护的技术使用者：华虹半导体（无锡）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19