[發明專利]防止光刻膠層脫落的方法

在審

• 申請號: 201610041405.9
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105676594A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 徐濤;王卉;陳宏;曹子貴
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G03F7/16
• 分類號: G03F7/16;H01L21/027
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種防止光刻膠層脫落的方法。

背景技術

在半導體技術領域中，光刻膠(PR)通常用于光刻過程中，將光刻掩膜 版上的圖形轉移到晶圓上。光刻膠層如果出現脫落(lifting)問題，將會導致 光刻膠圖形發生變形，無法在晶圓上形成準確的圖形。

現有技術在硅化物阻擋層(SAB：salicideblock)的形成過程中就往往會 發生光刻膠脫落的問題，導致形成的硅化物阻擋層的圖形不準確，后續形成 的硅化物層的位置和尺寸與設計發生偏差，從而影響最終形成的半導體芯片 的性能。具體的，在形成硅化物阻擋層的過程中，通常會在晶圓表面形成氧 化硅層，然后再在所述氧化硅層表面形成圖形化光刻膠層，所述圖形化光刻 膠層暴露出需要去除的部分光刻膠層，即待形成硅化物層區域表面的氧化硅 層；然后通過濕法刻蝕工藝去除未被光刻膠層覆蓋的氧化硅。

所述濕法刻蝕工藝一般采用氫氟酸溶液進行，但是由于酸液會影響光刻膠 的粘附性，在濕法刻蝕溶液流速較快或濃度較大情況下，容易使光刻膠的粘 附性下降，使光刻膠發生脫落，導致不需要形成硅化物區域的氧化硅層也受 到刻蝕，從而導致最終形成的硅化物的尺寸與位置與實際要求偏差。

不僅是在SAB工藝中的氧化硅刻蝕過程中，其他采用酸性溶液進行濕法 刻蝕的過程中，均會容易發生光刻膠脫落的問題，影響形成的芯片的性能。

所以，亟需一種防止光刻膠層發生脫落的方法。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種防止光刻膠層發生脫落的方法，防止在濕 法刻蝕過程中，光刻膠層發生脫落。

為解決上述問題，本發明提供一種防止光刻膠層發生脫落的方法，包括： 提供襯底；在所述襯底表面形成待刻蝕層；對所述待刻蝕層進行表面處理， 提高所述待刻蝕層的表面親水性；在所述進行表面處理后的待刻蝕層表面形 成光刻膠層。

可選的，所述表面處理方法提高待刻蝕層表面的含氧基團數量。

可選的，所述待刻蝕層的材料為氧化硅或氮化硅。

可選的，所述表面處理方法提高待刻蝕層表面的Si-O或Si-OH數量。

可選的，在形成所述光刻膠層之前，采用旋轉涂覆工藝在所述進行表面 處理后的待刻蝕層表面形成六甲基二硅亞胺層。

可選的，所旋轉涂覆工藝的時間為36s～55s。

可選的，所述表面處理的方法為灰化工藝、刷洗工藝或去離子水清洗工 藝。

可選的，所述灰化工藝采用的氣體為氧氣，流量范圍為 1000sccm～5000sccm，壓強范圍為500mTorr～3000mTorr，溫度范圍為50℃ ～300℃，時間范圍為20s～10min。

可選的，所述刷洗工藝為采用去離子水沖洗待刻蝕層表面，時間為 10s～100s，水壓為2MPa～3MPa。

可選的，所述去離子水清洗工藝采用浸入式清洗方式，時間范圍為 200s-1000s，溫度范圍為20℃～80℃。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：

本發明的技術方法在襯底表面形成待刻蝕層之后，對所述待刻蝕層進行 表面處理，提高所述待刻蝕層表面的親水性，然后再在所述處理后的待刻蝕 層表面形成光刻膠層。所述待刻蝕層表面親水性提高，可以提高所述待刻蝕 層與光刻膠之間的粘附性，從而避免在所述待刻蝕層表面形成的光刻膠發生 脫落問題。

進一步，本發明的技術方案通過對待刻蝕層進行表面處理，提高所述待 刻蝕層表面的含氧基團數量，例如提高所述待刻蝕層表面的Si-O或Si-OH的 數量，從而提高所述待刻蝕層表面的親水性。

進一步，本發明的技術方案在形成所述光刻膠層之前，在所述待刻蝕層 表面形成六甲基二硅亞胺層(HDMS)，由于所述待刻蝕層經過表面處理后， 親水性增加，提高了所述待刻蝕層表面的含氧基團，例如提高Si-O和Si-OH 的數量和強度，從而在形成所述HDMS之后，所述HDMS與待刻蝕層101表 面反應形成的Si-O-Si(CH₃)₃的數量增加，從而進一步提高所述HDMS層與待 刻蝕層之間的粘附性，從而提高后續形成的光刻膠層與待刻蝕層之間的粘附 性，防止光刻膠層發生脫落。

附圖說明