[發(fā)明專利]使用超臨界二氧化碳法從襯底上去除光刻膠及殘渣

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00815082.6
• 申請日: 2000-11-01
• 公開（公告）號: CN1384972A
• 公開（公告）日: 2002-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: W·H·穆勒;M·A·比伯格;P·E·施林
• 申請（專利權(quán)）人: 東京威力科創(chuàng)股份有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L21/3213;H01L21/306;G03F7/42;B08B7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧新華,譚明勝

相關(guān)申請

本申請是1999年9月3日提出的共同未決美國申請No.09/389,788的部分繼續(xù)申請，后者是1998年5月27日提出的共同未決美國申請No.09/085,391的繼續(xù)申請，后者要求1997年5月27日提出的美國臨時申請No.601047,739的優(yōu)先權(quán)，所有這些引入本文做為參考。

本申請也要求1999年11月2日提出的美國臨時專利申請No.60/163,116、1999年11月2日提出的美國臨時專利申請No.60/163,120和2000年4月25日提出的美國臨時專利申請No.60/199,661的優(yōu)先權(quán)，所有這些引入本文做為參考。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及從襯底上去除光刻膠及殘渣的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及使用超臨界二氧化碳從襯底上去除光刻膠及殘渣的領(lǐng)域。

發(fā)明背景

半導(dǎo)體制造在離子注入、蝕刻和其它加工步驟中使用光刻膠。在離子注入步驟中，光刻膠遮蔽不注入摻雜劑的半導(dǎo)體襯底的區(qū)域。在蝕刻步驟中，光刻膠遮蔽不被蝕刻的半導(dǎo)體襯底的區(qū)域。其它加工步驟的實例包括使用光刻膠作為被加工晶片的覆蓋防護(hù)涂層或者M(jìn)EMS(微機(jī)電系統(tǒng))裝置的覆蓋防護(hù)涂層。

在離子注入步驟后，光刻膠呈現(xiàn)為覆蓋膠狀核心的堅硬外殼。堅硬外殼導(dǎo)致光刻膠去除困難。

在蝕刻步驟后，殘留的光刻膠呈現(xiàn)為硬化的特性，這導(dǎo)致光刻膠去除困難。在蝕刻步驟后，與蝕刻殘渣混合的光刻膠殘渣覆蓋蝕刻部件(feature)的側(cè)壁。取決于蝕刻步驟的種類和所蝕刻的材料，與蝕刻殘渣混合的光刻膠殘渣存在復(fù)雜的去除問題，因為與蝕刻殘渣混合的光刻膠殘渣通常強(qiáng)結(jié)合到蝕刻部件的側(cè)壁上。

典型地，在現(xiàn)有技術(shù)中，光刻膠和光刻膠殘渣通過在O₂等離子體中等離子灰化，然后在剝膜液(stripper?bath)中剝落來去除。

圖1表示在離子注入后且在光刻膠去除前的n-p-n?FET(場效應(yīng)晶體管)結(jié)構(gòu)10。n-p-n結(jié)構(gòu)10包括具有把n-p-n結(jié)構(gòu)10與相鄰的電子器件隔離的隔離槽18的源區(qū)12、柵區(qū)14、漏區(qū)16。第一種光刻膠20遮蔽除了源區(qū)和漏區(qū)12和16以外的全部區(qū)域。在離子注入過程中，高能離子源向源區(qū)和漏區(qū)12和16中注入n型摻雜劑。高能離子源也使第一種光刻膠20暴露于n型摻雜劑，這在第一種光刻膠20的上表面22上產(chǎn)生硬殼。在現(xiàn)有技術(shù)中，第一種光刻膠20通過現(xiàn)有技術(shù)的等離子灰化和剝膜液去除。

圖2表示在RIE(活性離子蝕刻)蝕刻后且在光刻膠和殘渣去除之前的現(xiàn)有技術(shù)的第一種通孔結(jié)構(gòu)30。第一種通孔結(jié)構(gòu)30包括通孔32，它在第一個SiO₂層34中蝕刻，到達(dá)第一個TiN層36。在第一種通孔結(jié)構(gòu)30中，通孔32在第一個TiN層36停止，因為第一個TiN層36為第一個SiO₂層34的RIE蝕刻提供一個蝕刻阻擋。通過第一個TiN層36的蝕刻使得RIE蝕刻變復(fù)雜，因為對于第一種TiN層36，要求另外的蝕刻化學(xué)成分；所以對于這種特定的蝕刻，TiN層36不被蝕刻。第一個TiN層36位于第一個Al層38上，后者位于第一個Ti層40上。包含與SiO₂蝕刻殘渣44混合的光刻膠殘渣42的第一種殘渣覆蓋通孔32的側(cè)壁46。第二種光刻膠48殘留在第一個SiO₂層34的暴露表面50上。在現(xiàn)有技術(shù)中，使用現(xiàn)有技術(shù)的等離子灰化和剝膜液去除第二種光刻膠48、光刻膠殘渣42和SiO₂蝕刻殘渣44。

注意，相對于第一種通孔結(jié)構(gòu)30和本文討論的其它薄膜結(jié)構(gòu)所描述的特定層材料和特定結(jié)構(gòu)是說明性的。在半導(dǎo)體制造中經(jīng)常使用許多其它層材料和其它結(jié)構(gòu)。