光刻胶去除工艺及半导体制造工艺

摘要

本发明提供一种光刻胶去除工艺及半导体制造工艺，涉及半导体制造工艺技术领域。该光刻胶去除工艺包括：剥离衬底上的光刻胶并得到附着有残留光刻胶的衬底；将附着有残留光刻胶的衬底放入腔室内，并将腔室内的环境温度调节至大于或等于预设温度，再向腔室内持续通入惰性气体，同时每隔第一时长向腔室内通入含氢气体以去除衬底上的残留光刻胶。本发明提供的光刻胶去除工艺利用大于或等于预设温度(预设温度可以为290℃‑310℃)的环境温度和含氢气体可以有效去除残留光刻胶，且间断通入含氢气体，可以在去除光刻胶的同时防止衬底长时间持续处于高温高比例含氢气体环境而被损伤，进而可以提升产品良率。

权利要求

1.一种光刻胶去除工艺，其特征在于，包括：

S1：剥离衬底(1)上的光刻胶(2)并得到附着有残留光刻胶的衬底(1)；

S2：将附着有残留光刻胶的衬底(1)放入腔室内，并将腔室内的环境温度调节至大于或等于预设温度，再向所述腔室内持续通入惰性气体，同时每隔第一时长向所述腔室内通入含氢气体以去除所述衬底(1)上的残留光刻胶(2)。

2.根据权利要求1所述的光刻胶去除工艺，其特征在于，在步骤S2中，多次向所述腔室内通入含氢气体的累积时间，等于持续通入惰性气体的总时间的一半。

3.根据权利要求2所述的光刻胶去除工艺，其特征在于，在步骤S2中，每次向所述腔室内通入含氢气体的持续时间为第二时长，所述第二时长等于所述第一时长。

4.根据权利要求3所述的光刻胶去除工艺，其特征在于，所述第一时长和所述第二时长均为8‑12s。

5.根据权利要求3所述的光刻胶去除工艺，其特征在于，在步骤S2中，先向所述腔室内通入第二时长的含氢气体后，再每隔第一时长向所述腔室内通入含氢气体。

6.根据权利要求1‑5任一项所述的光刻胶去除工艺，其特征在于，在步骤S2中，多次通入的含氢气体的通入量依次递减。

7.根据权利要求6所述的光刻胶去除工艺，其特征在于，相邻两次通入含氢气体的过程中，下一次含氢气体的通入量的减少量为上一次含氢气体的通入量的8‑12％。

8.根据权利要求1‑5任一项所述的光刻胶去除工艺，其特征在于，在步骤S2中，持续通入惰性气体的总时间为2‑5min。

9.根据权利要求1‑5任一项所述的光刻胶去除工艺，其特征在于，在步骤S2中，所述腔室内的环境温度为310‑390℃。

10.一种半导体制造工艺，其特征在于，包括权利要求1‑9任一项所述的光刻胶去除工艺，以及包括在步骤S2后的步骤：S3：在所述腔室内对已去除残留光刻胶(2)的衬底(1)镀膜。

说明书

光刻胶去除工艺及半导体制造工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体制造工艺技术领域，尤其是涉及一种光刻胶去除工艺及半导体制造工艺。

背景技术

[0002] 在制造半导体时，现有的制造工艺通常是先在衬底上涂覆光刻胶，再曝光衬底，使得光刻胶显影，再利用干法或湿法刻蚀出掩膜图形，继而剥离光刻胶。在剥离光刻胶时，通常是先采用喷射高压NMP(N‑甲基吡咯烷酮，简写为NMP)的方式去除光刻胶，然而该方式无法将光刻胶完全去除，因而剥离光刻胶后，还需采用氨气等含氢气体对残留的光刻胶进行去除。去除残留的光刻胶后，再在PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vaper Deposition，等离子体增强化学气相沉积，简写为PECVD)设备内对去除光刻胶后的衬底进行镀膜，至此可完成半导体的制造过程。

[0003] 但是在上述半导体制备工艺中，采用氨气等含氢气体对残留的光刻胶进行去除时，环境温度通常保持在较高温度，不低于290℃，因此衬底需长时间持续处于高温高比例含氢气体环境中，从而导致衬底易于损伤。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种光刻胶去除工艺和半导体制造工艺，以缓解现有技术中存在的在现有的半导体制备工艺中，去除残留的光刻胶时，环境温度通常保持在较高温度，如不低于290℃，因此衬底需长时间持续处于高温高比例含氢气体环境中，从而导致衬底易于损伤的技术问题。

[0005] 第一方面，本发明提供一种光刻胶去除工艺，包括：

[0006] S1：剥离衬底上的光刻胶并得到附着有残留光刻胶的衬底；

[0007] S2：将附着有残留光刻胶的衬底放入腔室内，并将腔室内的环境温度调节至大于或等于预设温度，再向所述腔室内持续通入惰性气体，同时每隔第一时长向所述腔室内通入含氢气体以去除所述衬底上的残留光刻胶。

[0008] 在可选的实施方式中，在步骤S2中，多次向所述腔室内通入含氢气体的累积时间，等于持续通入惰性气体的总时间的一半。

[0009] 在可选的实施方式中，在步骤S2中，每次向所述腔室内通入含氢气体的持续时间为第二时长，所述第二时长等于所述第一时长。

[0010] 在可选的实施方式中，所述第一时长和所述第二时长均为8‑12s。

[0011] 在可选的实施方式中，在步骤S2中，先向所述腔室内通入第二时长的含氢气体后，再每隔第一时长向所述腔室内通入含氢气体。

[0012] 在可选的实施方式中，在步骤S2中，多次通入的含氢气体的通入量依次递减。

[0013] 在可选的实施方式中，相邻两次通入含氢气体的过程中，下一次含氢气体的通入量的减少量为上一次含氢气体的通入量的8‑12％。

[0014] 在可选的实施方式中，在步骤S2中，持续通入惰性气体的总时间为2‑5min。

[0015] 在可选的实施方式中，在步骤S2中，所述腔室内的环境温度为310‑390℃。

[0016] 第二方面，本发明提供一种半导体制造工艺，包括前述实施方式任一项所述的光刻胶去除工艺，以及包括在步骤S2后的步骤：

[0017] S3：在所述腔室内对已去除残留光刻胶的衬底镀膜。

[0018] 本发明提供的该光刻胶去除工艺包括如下步骤，S1：剥离衬底上的光刻胶并得到附着有残留光刻胶的衬底；S2：将附着有残留光刻胶的衬底放入腔室内，并将腔室内的环境温度调节至大于或等于预设温度，再向腔室内持续通入惰性气体，同时每隔第一时长向腔室内通入含氢气体以去除衬底上的残留光刻胶。其中，预设温度为含氢气体处理残留光刻胶时所需最小温度，该预设温度可以为290℃‑310℃。本发明提供的光刻胶去除工艺先进行步骤S1以剥离半导体的衬底上的光刻胶，经过步骤S1后，衬底上的光刻胶大部分被剥离，但仍旧有残留的光刻胶。由于含氢气体是还原性气体，腔室内的大于或等于预设温度的环境温度可以使其进行等离子反应，形成等离子体的含氢气体可以用于去除残留光刻胶，因而在使用本发明的光刻胶去除工艺去除残留光刻胶时，可以在经过步骤S1后在腔室内进行步骤S2直至将残留的光刻胶去除。其中，腔室可以为PECVD设备，也可以为ashing设备。进一步的，步骤S1和步骤S2均可以在腔室内进行，此时为分别实现步骤S1和步骤S2，可以对应步骤S1和步骤S2分别调整腔室内的通入气体、环境温度和反应时间，相较于现有技术，步骤S1和步骤S2均在腔室内进行时，不需将衬底在设备之间转移，也不需使用氧气去除残留的光刻胶，此时该光刻胶去除工艺不仅可以有效提升去除效率、防止在设备之间转移衬底时衬底与外界空气接触而产生氧化反应，且可以防止去除过程中过量氧气与衬底接触而使得衬底产生氧化反应，进而可以保证衬底的品质，提升产品良率。此外，步骤S2中每隔第一时长向腔室内通入含氢气体，可以在保证去除残留光刻胶的前提下防止衬底长时间持续处于高温高比例含氢气体环境而被损伤，进而可以提升产品良率。

[0019] 与现有技术相比，本发明提供的光刻胶去除工艺利用含氢气体可以在环境温度大于或等于预设温度的腔室内去除衬底上的残留光刻胶，而每隔第一时长通入含氢气体，可以在保证去除残留光刻胶的前提下防止衬底长时间持续处于高温高比例含氢气体环境而被损伤，进而可以提升产品良率。

[0020] 本发明提供的半导体制造工艺包括上述光刻胶去除工艺，以及包括在步骤S2后的步骤S3：在腔室内对已去除残留光刻胶的衬底镀膜。本发明提供的半导体制造工艺包括上述光刻胶去除工艺，因而本发明提供的半导体制造工艺与上述光刻胶去除工艺具有相同的有益效果，并且，本发明提供的半导体制造工艺还可以将对衬底镀膜的步骤集成于腔室内进行，从而进一步的提升半导体的制造效率。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0022] 图1为本发明实施例提供的光刻胶去除工艺的流程示意图；

[0023] 图2为本发明实施例提供的附着有光刻胶的衬底的局部结构示意图；

[0024] 图3为本发明实施例提供的衬底和残留光刻胶的局部结构示意图；

[0025] 图4为本发明实施例提供的半导体制造工艺的流程示意图。

[0026] 图标：1‑衬底；2‑光刻胶。

具体实施方式

[0027] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

[0028] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0029] 下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0030] 实施例：

[0031] 如图1所示，本实施例提供的该光刻胶去除工艺包括：

[0032] 步骤S1：剥离衬底1上的光刻胶2并得到附着有残留光刻胶的衬底1；

[0033] 步骤S2：将附着有残留光刻胶的衬底1放入腔室内，并将腔室内的环境温度调节至大于或等于预设温度，再向腔室内持续通入惰性气体，同时每隔第一时长向腔室内通入含氢气体以去除衬底1上的残留光刻胶2。

[0034] 本实施例提供的光刻胶去除工艺先进行步骤S1以剥离半导体的衬底1上的光刻胶2，经过步骤S1后，如图2和图3所示，衬底1上的光刻胶2大部分被剥离，但仍旧有残留的光刻胶2。其中，在步骤S1中，可以利用腔室向其内腔中的衬底喷射高压NMP以剥离光刻胶2。

[0035] 预设温度为含氢气体处理残留光刻胶时所需最小温度，该预设温度可以为290℃‑310℃，本实施例优选预设温度为300℃。腔室内的大于或等于预设温度的环境温度可以使其进行等离子反应而形成等离子体，由于含氢气体是还原性气体，形成等离子体的含氢气体可以用于去除残留光刻胶2，因而在使用本实施例的光刻胶去除工艺去除残留光刻胶2时，可以在经过步骤S1后在腔室内进行步骤S2直至将残留的光刻胶2去除，其中，腔室可以为PECVD设备，也可以为ashing设备。

[0036] 进一步的，步骤S1和步骤S2均可以在腔室内进行，此时为分别实现步骤S1和步骤S2，可以对应步骤S1和步骤S2分别调整腔室内的通入气体、环境温度和反应时间。相较于现有技术，步骤S1和步骤S2均在腔室内进行时，不需将衬底1在设备之间转移，也不需使用氧气去除残留的光刻胶2，此时该光刻胶去除工艺不仅可以有效提升去除效率、防止在设备之间转移衬底1时衬底1与外界空气接触而产生氧化反应，且可以防止去除过程中过量氧气与衬底1接触而使得衬底1产生氧化反应，进而可以保证衬底1的品质，提升产品良率。

[0037] 此外，步骤S2中每隔第一时长向腔室内通入含氢气体，可以在保证去除残留光刻胶2的前提下防止衬底1长时间持续处于高温高比例含氢气体环境而被损伤，进而可以提升产品良率。

[0038] 需要说明的是，在步骤S2中通入含氢气体时，含氢气体可以去除光刻胶2，不通入含氢气体时，持续通入的惰性气体可以将已经被去除的光刻胶2产物及时排出至腔室外，从而可以有效去除衬底1上的光刻胶2。

[0039] 与现有技术相比，本实施例提供的光刻胶去除工艺利用含氢气体可以在环境温度大于或等于预设温度的腔室内去除衬底1上的残留光刻胶2，而每隔第一时长通入含氢气体，可以在保证去除残留光刻胶2的前提下防止衬底1长时间持续处于高温高比例含氢气体环境而被损伤，进而可以提升产品良率。

[0040] 在本实施例中，惰性气体可以起到稀释和载气的作用，从而使得含氢气体可以更均匀的分布在腔室内，便于含氢气体充分进行等离子反应。惰性气体可以促进步骤S2中的含氢气体去除残留光刻胶2，进而提升光刻胶2的去除效率。

[0041] 其中，惰性气体可以为氮气，含氢气体可以为氨气。

[0042] 在步骤S2中，多次向腔室内通入含氢气体的累积时间，等于持续通入惰性气体的总时间的一半。

[0043] 通入含氢气体的累积时间为持续通入惰性气体的总时间的一半时，含氢气体的累积时间处于较佳范围内，此时含氢气体的通入时间不仅可以保证光刻胶2的处理效果，且可以防止高温下长时间使用高比例含氢气体而对衬底1造成损伤。

[0044] 进一步的，在步骤S2中，每次向腔室内通入含氢气体的持续时间为第二时长，第二时长等于第一时长。

[0045] 第二时长等于第一时长时，步骤S2中的含氢气体是按照脉冲方式通入腔室内的。相较于持续通入含氢气体，脉冲式通入含氢气体使得氢气比例可以维持在适宜范围内，从而防止腔室内的衬底1因高温环境下的含氢气体比例过高而损伤衬底1。

[0046] 需要说明的是，在步骤S2中，为实现光刻胶2的去除过程，含氢气体的流量需维持在较高流量值，如30SCCM。此时步骤S2中的腔室内的环境温度较高，且含氢气体的比例较高，虽然高温以及高比例含氢气体可以有效提升光刻胶2去除效果，但也易导致衬底1损坏。而本实施例中的脉冲式通入含氢气体的方式使得含氢气体的去除光刻胶2时间可控，可以避免高温高比例含氢气体长时间处理光刻胶2，进而可以在提升光刻胶2去除效果的同时防止衬底1被损坏。

[0047] 进一步的，第一时长和第二时长均为8‑12s。

[0048] 第一时长和第二时长均为8‑12s时，不仅可以在步骤S2中对残留光刻胶2进行彻底去除，且可以有效防止衬底1被损伤，因而本实施例优选第一时长和第二时长均为8‑12s。

[0049] 在步骤S2中，先向腔室内通入第二时长的含氢气体后，再每隔第一时长向腔室内通入含氢气体。

[0050] 具体的，在开始进行步骤S2时，先通入8‑12s的含氢气体，继而每隔8‑12s再次通入含氢气体。

[0051] 先通入第二时长的含氢气体再每隔第一时长通入含氢气体时，便于先去除残留光刻胶2一段时间后立即利用惰性气体将光刻胶2产物排出至腔室外，相较于先通入惰性气体再每隔第一时长通入含氢气体的去除方式，可以有效防止浪费惰性气体。

[0052] 在步骤S2中，多次通入的含氢气体的通入量依次递减。

[0053] 由于随着光刻胶2的逐渐去除，含氢气体的需求量逐渐降低，因而在步骤S2的后期仍旧采用与前期同样通入量的含氢气体可能会造成高温下衬底1的损伤。

[0054] 因此本实施例优选多次通入的含氢气体的通入量依次递减，例如首次通入的含氢气体的通入量为30SCCM，而后续通入的含氢气体的通入量均小于30SCCM。含氢气体的通入量依次递减，可以在保证残留光刻胶2被彻底去除的同时，减少高温环境下衬底1的损伤情况。

[0055] 进一步的，相邻两次通入含氢气体的过程中，下一次含氢气体的通入量的减少量为上一次含氢气体的通入量的8‑12％。

[0056] 下一次含氢气体的通入量的减少量为上一次含氢气体的通入量的8‑12％时，可以使得步骤S2对残留光刻胶2的去除效果达到最佳，从而有效提升衬底1的品质。

[0057] 进一步的，在步骤S2中，持续通入惰性气体的总时间为2‑5min。

[0058] 持续通入惰性气体的总时间为2‑5min时，可以有效保证步骤S2中的残留光刻胶2被完全去除，同时可以有效防止衬底1因长时间处于高温高比例含氢气体环境条件下而被损坏。

[0059] 在步骤S2中，腔室内的环境温度为310‑390℃。

[0060] 相较于预设温度，腔室内的环境温度为310‑390℃时，步骤S2对残留光刻胶2的去除效果和去除效率均可以达到最佳，并且结合脉冲式通入含氢气体的方式，即使步骤S2中的光刻胶2去除过程处于高温环境，衬底1也会因含氢气体通入时间缩短而不易于损坏。

[0061] 如图4所示，本实施例还提供一种半导体制造工艺，包括上述光刻胶去除工艺，以及包括在步骤S2后的步骤：

[0062] 步骤S3：在腔室内对已去除残留光刻胶2的衬底1镀膜。

[0063] 本实施例提供的半导体制造工艺包括上述光刻胶去除工艺，因而本实施例提供的半导体制造工艺与上述光刻胶去除工艺能够解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。并且，本实施例提供的半导体制造工艺还可以将对衬底1镀膜的步骤集成于实施例一中步骤S2使用的腔室内进行，从而进一步的提升半导体的制造效率。

[0064] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。