[發明專利]一種去除光致抗蝕劑的方法和設備

在審

• 申請號: 201410012432.4
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN104779136A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 黃子晏;譚莉;林信安;林志明;廖子毅
• 申請（專利權）人: 上海和輝光電有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 于寶慶;劉春生

技術領域

本發明涉及半導體領域，特別涉及一種去除光致抗蝕劑的方法和設備。

背景技術

在低溫多晶硅(LTPS)的制造工藝中需要進行溝道摻雜，在溝道摻雜過程中，由于光致抗蝕劑受到離子注入時高能量的影響，會引起化學性質的一些改變，導致光致抗蝕劑剝離時難以去除。

在剝離之前通常需要對光致抗蝕劑進行灰化處理，以去除一定厚度的表面變質的光致抗蝕劑。

灰化處理通常在干刻蝕裝置中進行，在獨立的密閉真空下通入少量氣體進行灰化。這樣不僅增加一道工藝、使得工藝變得復雜，而且會占用干刻蝕裝置的產能、甚至需要增設腔室而導致設備購買費用的增加。此外，在干刻蝕裝置中進行灰化處理需要在真空環境下進行，達到規定的真空度需要較長的時間，因而增加了完成工序的時間(通常處理加傳送的時間超過2小時)，降低了生產效率。

因此，需要一種能高效去除光致抗蝕劑的方法，簡化灰化處理工藝，節約達到規定的真空度所需的時間，從而提高生產效率并降低生產成本。

發明內容

一方面，本發明提供一種去除光致抗蝕劑的方法，包括：

涂布光致抗蝕劑對低溫多晶硅進行溝道摻雜；

利用大氣等離子體處理裝置，通入氣體形成等離子體，對所述光致抗蝕劑進行灰化處理；

去除有機殘余物；以及

利用剝離裝置，對光致抗蝕劑進行剝離處理。

在本發明方法的一個優選實施方式中，所述大氣等離子體處理裝置包括上電極和下電極，所述上電極的頻率為13.56MHz，所述下電極的頻率為3.2MHz。

在本發明方法的另一個優選實施方式中，所述上電極的RF功率設定在1000KW以上，所述下電極的RF功率設定在500KW以上。

在本發明方法的另一個優選實施方式中，所述大氣等離子體處理裝置的工作氣壓設定為10^-3～10^-2托。

在本發明方法的另一個優選實施方式中，進行灰化處理的時間為25～300秒。

在本發明方法的另一個優選實施方式中，進行灰化處理的時間為120～200秒。

在本發明方法的另一個優選實施方式中，所述氣體為氫氣和氧氣的混合氣體。

在本發明方法的另一個優選實施方式中，所述氫氣和氧氣的混合氣體中氫氣的流量為500sccm，氧氣的流量為1000sccm。

另一方面，本發明還提供一種去除光致抗蝕劑的設備，包括用于形成等離子體并對光致抗蝕劑進行灰化處理的大氣等離子體處理裝置以及用于對灰化后的光致抗蝕劑進行剝離處理的剝離裝置。

在本發明設備的一個優選實施方式中，所述剝離裝置包括剝離槽、異丙醇槽、水洗槽和干燥槽。

采用本發明的方法，可有效減少去除光致抗蝕劑的時間，簡化工藝流程，提高生產效率，同時減少設備購置費用和維護費用，降低生產成本。

具體實施方式

下面根據具體實施例對本發明的技術方案做進一步說明。本發明的保護范圍不限于以下實施例，列舉這些實例僅出于示例性目的而不以任何方式限制本發明。

在本發明的一個優選實施方式中，提供一種去除光致抗蝕劑的方法，包括：涂布光致抗蝕劑對低溫多晶硅進行溝道摻雜；利用大氣等離子體處理裝置，通入氣體形成等離子體，對所述光致抗蝕劑進行灰化處理；去除有機殘余物；以及利用剝離裝置，對光致抗蝕劑進行剝離處理。

在溝道摻雜過程中，由于光致抗蝕劑受到離子注入時高能量的影響，會引起化學性質的一些改變，即光致抗蝕劑表面會發生變質。本發明的去除光致抗蝕劑的方法先進行灰化處理，以去除一定厚度的表面變質的光致抗蝕劑，之后再進行剝離處理，以去除余下的光致抗蝕劑。

在涂布光致抗蝕劑并進行曝光、顯影的過程中，基板表面會留下有機殘余物，在灰化處理的同時可利用等離子體產生的例如氧自由基去除上述有機殘余物。

現有技術中利用干刻蝕裝置進行灰化處理，存在處理時間長、工藝流程復雜、裝置購置費用和維護費用較高等問題，因此本發明的灰化處理利用大氣等離子體處理裝置進行。

等離子體又叫做電漿，是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產生的正負電子組成的離子化氣體狀物質，它廣泛存在于宇宙中，常被視為是除去固、液、氣外，物質存在的第四態。等離子體是一種很好的導電體，利用經過巧妙設計的磁場可以捕捉、移動和加速等離子體。等離子體物理的發展為材料、能源、信息、環境空間，空間物理，地球物理等科學的進一步發展提新的技術和工藝。