一种改善光刻胶剥离缺陷的方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104637792 A (43)申请公布日(43)申请公布日 2015.05.20

(21)申请号 201510076988.4(22)申请日 2015.02.12

(71)申请人武汉新芯集成电路制造有限公司

地址430205 湖北省武汉市东湖开发区高新

四路18号(72)发明人刘超 周文斌 潘冬 孙鹏(74)专利代理机构上海申新律师事务所 31272

代理人吴俊(51)Int.Cl.

H01L 21/033(2006.01)H01L 21/3105(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

()发明名称

一种改善光刻胶剥离缺陷的方法(57)摘要

本发明涉及半导体刻蚀领域，尤其涉及一种改善光刻胶剥离缺陷的方法。通过用简单的一步等离子体工艺对富硅氧化物薄膜表面进行处理，这样增大了富硅氧化物薄膜与光刻胶之间的粘附力，减小了富硅氧化物薄膜生长完成到光刻制程之间的最短放置时间，且可以避免光刻胶的剥离缺陷。

C N 1 0 4 6 3 7 7 9 2 A CN 104637792 A

权 利 要 求 书

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1.一种改善光刻胶剥离缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：提供一硅衬底；步骤S2：于所述硅衬底上沉积一层富硅氧化物薄膜；步骤S3：对所述富硅氧化物薄膜进行等离子体处理工艺；步骤S4：于所述富硅氧化物薄膜上沉积光刻胶，并于对所述光刻胶进行曝光、显影后，进行刻蚀工艺。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子体处理工艺中采用氧化氮等离子体。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子体处理工艺处理温度为350-450℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子体处理工艺处理时间为15-25s。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述富硅氧化物层厚度为300-400埃。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蚀工艺包括光刻、干刻蚀和湿刻蚀。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光刻胶沉积厚度为7000-8000埃。

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CN 104637792 A

说 明 书

一种改善光刻胶剥离缺陷的方法

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技术领域

[0001]

本发明涉及半导体刻蚀领域，尤其涉及一种改善光刻胶剥离缺陷的方法。

背景技术

目前在做flash salicide(闪存自对准金属硅化物)制程时，为了提高富硅氧化物薄膜与光刻胶之间的粘附性，往往通过在富硅氧化物薄膜生长完成后，限定最短的放置事件再进行光刻制程，以防止光刻胶与富硅氧化物薄膜粘附不熬导致的光刻胶剥离的缺陷。

[0002]

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种改善光刻胶剥离缺陷的方法，其特征在于，包括以

下步骤：

[0004] 步骤S1：提供一硅衬底；[0005] 步骤S2：于所述硅衬底上沉积一层富硅氧化物薄膜；[0006] 步骤S3：对所述富硅氧化物薄膜进行等离子体处理工艺；[0007] 步骤S4：于所述富硅氧化物薄膜上沉积光刻胶，并于对所述光刻胶进行曝光、显影后，进行刻蚀工艺。[0008] 上述的方法，其特征在于，所述等离子体处理工艺中采用氧化氮等离子体。[0009] 上述的方法，其特征在于，所述等离子体处理工艺处理温度为350-450℃。[0010] 上述的方法，其特征在于，所述等离子体处理工艺处理时间为15-25s。[0011] 上述的方法，其特征在于，所述富硅氧化物层厚度为300-400埃。[0012] 上述的方法，其特征在于，所述刻蚀工艺包括光刻、干刻蚀和湿刻蚀。[0013] 上述的方法，其特征在于，所述光刻胶沉积厚度为7000-8000埃。[0014] 综上所述，本发明设计的一种改善光刻胶剥离缺陷的方法，用简单的一步等离子体工艺对富硅氧化物薄膜表面进行处理，这样增大了富硅氧化物薄膜与光刻胶之间的粘附力，减小了富硅氧化物薄膜生长完成到光刻制程之间的最短放置时间，且可以避免光刻胶的剥离缺陷。

[0003]

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和

阐述，并不构成对本发明范围的。

[0016] 图1-图3是本发明操作流程示意图。

[0015]

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加易于理解，下面结合附图作进一步详细说

明。应当说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0017]

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CN 104637792 A[0018]

说 明 书

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目前，传统的通过富硅氧化物薄膜生长完成后限定最小放置时间再进行光刻存在的问题：增加产品的整个制程周期，影响后道制程的机台利用率。[0019] 针对上述问题，如图1-图3所示，本发明设计一种改善光刻胶剥离缺陷的方法，包括以下步骤：

[0020] 步骤S1：提供一硅衬底1；[0021] 步骤S2：于该硅衬底1上沉积一层富硅氧化物薄膜2；[0022] 步骤S3：如图2所示，对该富硅氧化物薄膜2进行一等离子体处理工艺；[0023] 步骤S4：于富硅氧化物薄膜2上沉积光刻胶3，曝光显影，进行刻蚀工艺。[0024] 在本申请中，对富硅氧化物薄膜2进行等离子体处理工艺中，采用氧化氮化合物等离子体对富硅氧化物薄膜2表面进行处理，因为新生长的富硅氧化物薄膜2表面存在一些悬挂键，亲水性强。而光刻胶呈憎水性，所以在新生长的富硅氧化物薄膜上沉积光刻胶容易产生光刻胶剥离缺陷。通过氧化氮等离子体处理工艺，本申请中氧化氮优选的为一氧化二氮，因为可以产生二价氧离子，刚好富硅氧化物薄膜2上的悬挂键与二价氧离子结合，导致富硅氧化物薄膜2表面憎水性变强，同时光刻胶3与富硅氧化物薄膜2的粘附性变强。这样在进行等离子体处理后就可以沉积光刻胶3，不需要将半导体器件放置一段时间，避免了光刻胶剥离的缺陷。[0025] 在本发明中，步骤S4中沉积光刻胶后曝光显影，然后进行光刻工艺，在进行光刻工艺后进行干蚀刻和湿蚀刻，以得到所需要的产品。湿蚀刻就是利用化学溶液，腐蚀所要蚀刻的材质未被光阻覆盖的部分，并在完成蚀刻反应后，由溶液带走腐蚀物，湿蚀刻的进行主要是凭借溶液与欲蚀刻材质之间的化学反应，因此，可调配出蚀刻速率适当，以及欲蚀刻材质对光阻与下层材质的良好蚀刻选择比。由于化学反应没有方向性，所以湿蚀刻是等向性的，会有侧向的蚀刻，而产生凸起现象，导致组件线宽失真，所以还需要干蚀刻。干蚀刻是气体分子被激发或解离后处于崩溃状态下的一种现象，利用气体分子或其产生的离子自由基，对晶圆上的材质同时进行物理式撞击溅蚀及化学反应，来移除域蚀刻部分。被蚀刻的物质变成挥发性的气体，经抽气系统抽离。

[0026] 在进行富硅氧化物薄膜2沉积后进行等离子体处理，该一氧化二氮等离子体处理温度处于350℃—450℃之间，优选的采用400℃；该等离子体处理时间进行大约15—25S，优选的为20S。

[0027] 在本发明中，沉积好富硅氧化物薄膜2后沉积光刻胶3，该富硅氧化物薄膜2沉积厚度为300埃—400埃，优选的为350埃；光刻胶3的沉积厚度为7000埃—8000埃，优选的为7500埃。

[0028] 本发明设计的一种改善光刻胶剥离缺陷的方法，用简单的一步等离子体工艺对富硅氧化物薄膜表面进行处理，这样增大了富硅氧化物薄膜与光刻胶之间的粘附力，减小了富硅氧化物薄膜生长完成到光刻制程之间的最短放置时间，且可以避免光刻胶的剥离缺陷。

[0029] 通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。

[0030] 对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。

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CN 104637792 A

说 明 书

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因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

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CN 104637792 A

说 明 书 附 图

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图1

图2

图3

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