[發明專利]三層光刻材料的返工方法

在審

• 申請號: 202010466198.8
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111584348A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 李中華
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01L21/033;H01L21/311;H01L21/02;G03F7/42
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種三層光刻材料的返工方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、提供需要進行光刻工藝的半導體襯底，在所述半導體襯底上形成有依次疊加柵介質層和多晶硅柵，在所述多晶硅柵的頂部形成有圖形化的刻蝕阻擋層，所述刻蝕阻擋層覆蓋部分多晶硅柵，位于所述刻蝕阻擋層所覆蓋區域外的所述多晶硅柵的表面暴露；

步驟二、在所述半導體襯底上旋涂三層光刻材料，所述三層光刻材料分別為依次疊加的ODL層、SHB層和PR層；

步驟三、在所述ODL層、所述SHB層或所述PR層的各自形成工藝完成后或顯影完成后對膜層檢查，如果檢查出現問題，則進行后續步驟四；如果檢查結果正常，則繼續進行后續相應的光刻工藝或刻蝕工藝；

步驟四、進行返工工藝，包括分步驟：

步驟41、進行有機溶劑清洗，所述有機溶劑清洗工藝用于去除所述PR層，同時保證不會與所述PR層底層的所述SHB層和所述ODL層反應；

步驟42、進行第一次等離子氣體刻蝕，所述第一次等離子氣體刻蝕的刻蝕氣體采用CF4，所述第一次等離子氣體刻蝕用于去除所述SHB層，同時保證在采用所述第一次等離子氣體刻蝕單獨處理所述ODL層時所述ODL層會保留部分厚度；

步驟43、進行第二次等離子氣體刻蝕，所述第二次等離子氣體刻蝕的刻蝕氣體采用N2H2，所述第二次等離子氣體刻蝕用于去除所述ODL層，同時保證不會對暴露的所述多晶硅柵進行氧化反應，以降低所述多晶硅柵的高度損失；

步驟44、采用單片清洗工藝對所述半導體襯底進行清洗。

2.如權利要求1所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：所述ODL層采用SOC。

3.如權利要求1所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：所述SHB層采用硅BARC。

4.如權利要求1所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：所述有機溶劑清洗采用光刻膠減量工藝。

5.如權利要求1所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：所述半導體襯底包括硅襯底。

6.如權利要求1所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：在所述半導體襯底上還形成場氧化層，由所述場氧化層定義出有源區。

7.如權利要求1所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：所述刻蝕阻擋層包括依次疊加的第一氮化硅層和第二氧化硅層。

8.如權利要求7所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：所述第一氮化硅層的厚度為所述第二氧化硅層的厚度為

9.如權利要求1所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：所述柵介質層的材料為二氧化硅或者為高介電常數材料。

10.如權利要求1所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：所述多晶硅柵對應的半導體器件的工藝技術節點為28nm以下。

11.如權利要求1所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：所述多晶硅柵的高度為

12.如權利要求11所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：所述光刻工藝用于定義出所述多晶硅柵需要切割的區域。

13.如權利要求12所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：如果步驟三中顯影之后檢查結果正常，則光刻工藝完成，進行后續的刻蝕工藝。

14.如權利要求12所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：所述刻蝕工藝是以顯影后的所述PR層為掩模，依次對所述SHB層、所述ODL層和所述多晶硅柵層進行刻蝕，實現對所述多晶硅柵的切割。

15.如權利要求1所述的三層光刻材料的返工方法，其特征在于：步驟44中，所述單片清洗工藝所采用的藥液包括：配比為6:1～4:1且溫度為110℃～140℃的過氧化硫磺的混合物H₂SO₄:H₂O₂溶液或者配比為1:1.5:50且溫度為30℃～70℃的過氧化氨混合物NH₄OH:H₂O₂:H₂O溶液。