專利名稱：提供光刻膠去除的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造，具體而言，涉及提供光刻膠去除技術(shù)的半導(dǎo)體器件的制造方法及所用的制造設(shè)備。
背景技術(shù)：
在一個示例常規(guī)工藝中，在襯底上施加光刻膠并且對其進(jìn)行圖案化，使得襯底的一些區(qū)域被暴露出來。然后，用摻雜物注入暴露出來的區(qū)域。然而，注入工藝可能使光刻膠層的外部發(fā)生化學(xué)變化，使得外部包括具有單碳鍵的韌性聚合物。光刻膠層的發(fā)生化學(xué)變化的外部可能使光刻膠層更難用常規(guī)技術(shù)去除掉。一種常規(guī)技術(shù)包括使用等離子體灰化工藝和濕式清潔以去除光刻膠。等離子體灰化工藝產(chǎn)生來自光刻膠的灰化殘留物，以及濕式清潔工藝去除殘留物和任何剩余的光刻膠材料。然而，通過濕式清潔可能很難完全去除灰化殘留物，特別是在對光刻膠實施了注入工藝的情況下。在一些情況下，在剝離工藝完成之后，殘留物可能留在襯底上，其干擾隨后各層的形成并且降低合格率。另一方面，為確保去除更多光刻膠殘留物，可以增加等離子體灰化和濕式清潔的次數(shù)/濃度，但是這樣的方法可能導(dǎo)致半導(dǎo)體器件上出現(xiàn)斷線。因此，殘留物去除和斷線在傳統(tǒng)工藝中有時可能需要折衷。需要一種用于去除光刻膠材料的改進(jìn)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的更廣泛形式之一涉及一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括:在襯底上方形成經(jīng)圖案化的光刻膠層；對經(jīng)圖案化的光刻膠層實施等離子體灰化工藝，從而去除經(jīng)圖案化的光刻膠層的一部分；使經(jīng)圖案化的光刻膠層暴露于寬頻帶紫外線輻射和臭氧，從而去除經(jīng)圖案化的光刻膠層的其他部分；以及在使經(jīng)圖案化的光刻膠層暴露于寬頻帶紫外線輻射和臭氧之后，實施經(jīng)圖案化的光刻膠層的清潔。所述的方法進(jìn)一步包括:在所述等離子體灰化之前，對所述襯底的部分實施注入，所述注入形成所述經(jīng)圖案化的光刻膠層的發(fā)生化學(xué)變化的外表面。在所述的方法中，所述外表面包括具有單碳鍵的分子，并且其中，所述紫外線輻射和臭氧將所述單碳鍵轉(zhuǎn)換成雙碳鍵并且使所述雙碳鍵斷裂。在所述的方法中，在所述等離子體灰化之前，實施使所述經(jīng)圖案化的光刻膠層暴露于寬頻帶紫外線輻射和臭氧。在所述的方法中，所述清潔包括硫酸和過氧化物的混合物。在所述的方法中，形成所述經(jīng)圖案化的光刻膠層包括:沉積六甲基二硅氮烷(HMDS)，而且其中，所述紫外線輻射和臭氧去除至少一部分的所述HMDS。在所述的方法中，所述寬頻帶紫外線輻射包括至少具有大于200nm的最短波長和小于1600nm的最長波長的福射。 在所述的方法中，所述等離子體灰化產(chǎn)生光刻膠灰化殘留物，并且其中，所述寬頻帶紫外線輻射和所述臭氧去除至少一部分的所述光刻膠灰化殘留物。本發(fā)明的更廣泛形式中的另一種涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法包括:在半導(dǎo)體襯底上形成經(jīng)圖案化的光刻膠層；通過等離子體灰化，去除經(jīng)圖案化的光刻膠層的至少一部分，等離子體灰化在襯底上產(chǎn)生光刻膠等離子體殘留物；在等離子體灰化之后，使光刻膠等離子體殘留物暴露于紫外線輻射和臭氧；以及在暴露之后，對光刻膠等離子體殘留物實施清潔。所述的方法進(jìn)一步包括:在實施所述等離子體灰化之前，使所述光刻膠暴露于紫外線輻射和臭氧。在所述的方法中，所述紫外線輻射包括寬頻帶紫外線輻射。在所述的方法中，所述光刻膠等離子體殘留物包括經(jīng)灰化的光刻膠材料和六甲基二硅氮烷(HMDS)。所述的方法進(jìn)一步包括:在所述等離子體灰化之前，對所述襯底的部分實施注入，所述注入形成所述光刻膠層的發(fā)生化學(xué)改變的外表面。在所述的方法中，所述外表面包括具有單碳鍵的分子，并且其中，所述紫外線輻射和臭氧將所述單碳鍵轉(zhuǎn)換成雙碳鍵并且使所述雙碳鍵斷裂。在所述的方法中，所述清潔包括高溫、硫酸和過氧化物液體混合物。本發(fā)明的更廣泛形式中的又一種涉及一種半導(dǎo)體制造機(jī)，該半導(dǎo)體制造機(jī)包括:第一模塊，該第一模塊包括被配置成使半導(dǎo)體晶圓暴露于臭氧和紫外線輻射的室；以及第二模塊，該第二模塊與第一模塊集成，第二模塊被配置成將半導(dǎo)體晶圓傳送至第一模塊或者從第一模塊接收半導(dǎo)體晶圓，第二模塊進(jìn)一步被配置成對半導(dǎo)體晶圓實施一個或多個加工步驟。所述的半導(dǎo)體制造機(jī)中，所述第二模塊包括從所述第一模塊接收所述半導(dǎo)體晶圓的等離子體灰化工具。所述的半導(dǎo)體制造機(jī)中，所述第二模塊包括將所述半導(dǎo)體晶圓傳送至所述第一模塊的等離子體灰化工具。所述的半導(dǎo)體制造機(jī)中，所述第二模塊包括從所述第一模塊接收所述半導(dǎo)體晶圓的濕式清潔工具。所述的半導(dǎo)體制造機(jī)中，所述第一模塊包括多個紫外線燈，而且其中，所述紫外線燈中的一些發(fā)射具有在320nm和400nm之間的波長的輻射，以及其他所述紫外線燈發(fā)射具有在200nm和320nm之間的波長的輻射。


當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明的各方面。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實踐，對各種部件沒有按比例繪制。實際上，為了清楚討論起見，各種部件的尺寸可以被任意增大或縮小。圖1示出了根據(jù)一個實施例的被應(yīng)用于在半導(dǎo)體襯底上構(gòu)建的結(jié)構(gòu)的示例性臭氧和紫外線處理。圖2示出了根據(jù)一個實施例的在臭氧和紫外線處理期間光刻膠材料或光刻膠殘留物中的化學(xué)變化。
圖3示出了根據(jù)一個實施例的被應(yīng)用于在半導(dǎo)體襯底上構(gòu)建的結(jié)構(gòu)的示例性臭氧和紫外線處理。圖4是示出根據(jù)一個實施例的可以采用臭氧和紫外線處理分解的不同類型的化學(xué)鍵的表。圖5示出了根據(jù)一個實施例的對晶圓提供輻射的示例性紫外燈。圖6和圖7示出了根據(jù)一個實施例的示例性制造工具。圖8示出了根據(jù)一個實施例的包括沉積和去除光刻膠材料的示例性方法。
具體實施例方式將了解為了實施本發(fā)明的不同部件，以下公開內(nèi)容提供了許多不同的實施例或?qū)嵗?。在下面描述元件和布置的特定實例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然這些僅僅是實例并不打算限定。而且，在下面的描述中在第二工藝之前實施第一工藝可以包括其中緊接著第一工藝實施第二工藝的實施例，并且還可以包括其中在第一和第二工藝之間可以實施額外的工藝的實施例。為了簡明和清楚，可以任意地以不同的比例繪制各種部件。再者，在下面的描述中第一部件在第二部件上方或者在第二部件上的形成可以包括其中第一和第二部件以直接接觸形成的實施例，并且還可以包括其中可以在第一和第二部件之間形成額外的部件，使得第一和第二部件不直接接觸的實施例。各個實施例包括用于制造半導(dǎo)體器件的方法。在一個實例中，提供用于去除光刻膠材料的可以在等離子體灰化工藝之前或之后實施的紫外線/臭氧處理的方法。而且，在該實例中，實施例包括在半導(dǎo)體襯底上形成并圖案化光刻膠材料。例如，可以圖案化光刻膠材料，以暴露出襯底區(qū)域，這些區(qū)域?qū)⒈挥米髟礃O和漏極。然后，實施注入工藝，其導(dǎo)致光刻膠材料的一些部分中發(fā)生化學(xué)變化。在注入之后，當(dāng)期望去除光刻膠材料時，實施紫外線和臭氧處理，其幫助分解(break down)光刻膠材料并且至少部分地去除光刻膠材料。在一些情況下，注入工藝在光刻膠材料的外側(cè)表面上產(chǎn)生聚合物，其中，該聚合物使光刻膠材料更難分解和去除。紫外線和臭氧處理將光刻膠材料中的一些單碳鍵轉(zhuǎn)換成更容易被斷裂的雙碳鍵。然后，雙碳鍵發(fā)生斷裂形成更小的聚合物鏈，其中，一些聚合物分子被氧化形成CO2和H20。通過在完成紫外線和臭氧處理之后實施等離子體灰化工藝，來繼續(xù)該工藝。例如，等離子體灰化可以包括氧等離子體或去除光刻膠材料的其他等離子體。該實施例中的光刻膠材料的等離子體灰化留下光刻膠灰化殘留物和六甲基二硅氮烷(HMDS)。等離子體灰化步驟之后可以接著進(jìn)行另一紫外線和臭氧處理。第二紫外線和臭氧處理可以與第一紫外線和臭氧處理相同或類似，并且其用化學(xué)方法分解襯底上任何剩余的光刻膠材料或灰化殘留物。第二紫外線和臭氧工藝之后可以接著進(jìn)行濕式清潔以去除可能留在襯底上的經(jīng)化學(xué)分解的材料。濕式清潔的一個實例包括高溫硫酸和過氧化物清潔工藝。然而，其他實施例可以使用任何其他合適的濕式清潔工藝。進(jìn)一步的加工步驟可以包括在襯底上沉積各個層并對其進(jìn)行圖案化，以產(chǎn)生諸如晶體管等的器件。上述示例實施例包括兩次紫外線和臭氧處理-一次在等離子體灰化之前而另一次在等離子體灰化之后。然而，其他實施例可以省略紫外線和臭氧處理中的一次處理。例如，一個實施例包括省略第一紫外線和臭氧處理，使得僅在等離子體灰化之后應(yīng)用這種處理。一些實施例在紫外線和臭氧處理期間使用寬頻帶紫外線。如在該實例中使用的，寬頻帶紫外線包括跨過從200nm至1600nm的光譜的多個不同紫外線發(fā)射。一個特定實例包括在200nm至280nm范圍內(nèi)的至少一個紫外線發(fā)射、在280nm至320nm范圍內(nèi)的至少一個發(fā)射、以及在320nm至1600nm范圍內(nèi)的至少一個發(fā)射。寬頻帶紫外線的使用可以對工藝提供一些靈活性，允許該工藝去除僅使用窄頻帶紫外線發(fā)射可能不能全都去除的各種不同光掩模中的任意一種。在一些實施例中，寬頻帶發(fā)射可以通過使用各種不同源(例如，燈泡)實現(xiàn)，所述源中的每一個都在至少一個頻帶中發(fā)射紫外線輻射。可以選擇不同頻帶中的燈泡來提供跨過大范圍光譜的發(fā)射。另一實施例包括用于實施上述工藝的制造機(jī)。這樣的實施例可以包括實施紫外線和臭氧處理的紫外線/臭氧室。紫外線/臭氧室可以與另一制造工具集成或可以通過操作與另一制造工具連接，以將晶圓傳遞至紫外線/臭氧室或從紫外線/臭氧室接收晶圓。在一個實例中，制造機(jī)包括具有濕式清潔工具的紫外線/臭氧室。另一實例包括具有等離子體灰化工具的紫外線/臭氧室。然而，其他實施例可以使紫外線/臭氧室與用于半導(dǎo)體制造的任何合適的工具(諸如，跟蹤單元(track unit))聯(lián)合。圖1示出了在根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體襯底101上構(gòu)建的示例性部件的一部分。在圖1中，在應(yīng)用等離子體灰化工藝之前，對光刻膠層應(yīng)用紫外線和臭氧處理。將HMDS 102施加至襯底101，以提高光刻膠104的粘附性。框112示出HMDS的化學(xué)結(jié)構(gòu)。然后，將光刻膠層104施加至襯底101并且對其進(jìn)行圖案化，從而具有圖1中所示的形狀。在該特定實例中，在可能損傷或改變結(jié)構(gòu)103的其他加工步驟(諸如，蝕刻、注入等)期間，施加光刻膠104以保護(hù)多晶硅結(jié)構(gòu)103。在該實例中，光刻膠包括深紫外線(DUV)光刻膠，諸如，用于由氟化氪(KrF)準(zhǔn)分子激光器進(jìn)行248nm曝光的光刻膠。實施例的范圍不限于此，在一些實施例中，可以使用任何合適的光刻膠材料。框114不出不例光刻膠104的化學(xué)結(jié)構(gòu)。在示例注入工藝期間，由于其暴露于化學(xué)物質(zhì)和熱，光刻膠104可以發(fā)生化學(xué)變化。鑒于此，在該實例中，如在框115中所示，光刻膠104的外側(cè)表面105發(fā)生變化?？?14中所示的一些聚合物發(fā)生化學(xué)變化形成微晶石墨和長的單碳鏈。外側(cè)部分105的長的單碳鏈在一定程度上可以耐受等離子體灰化，并且可以進(jìn)一步導(dǎo)致增加等離子體灰化工藝之后的殘留物。為了使外表面105中的碳鏈斷裂，對光刻膠104進(jìn)行紫外線輻射106和臭氧處理，使得光刻膠104在隨后步驟中更容易地被去除掉。參考圖2至圖5更詳細(xì)地描述示例紫外線輻射106和臭氧處理步驟。注意，圖1除了示出臭氧(O3)分子之外，還在工藝中示出了 O2分子。在一些實施例中，使用臭氧發(fā)生器制造臭氧，并且在工藝中存在非常少的O2或不存在02。在另一實施例中，將O2/惰性氣體混合物(諸如，O2為20-50 %的KrfO2或O2為20-50 %的He/02)注入到室中，并且紫外線輻射106將一些或全部的O2轉(zhuǎn)換成臭氧。在任一種情況下，臭氧都可用于與光刻膠104和表面105反應(yīng)。與將臭氧注入到室中的實施例相比，在將O2轉(zhuǎn)換成臭氧的實施例中，可以應(yīng)用更短的紫外線波長和更高的強(qiáng)度。
圖2示出了在圖1中所示出的工藝期間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。在框210中，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，將一些單碳鍵變成雙碳鍵。在框220中，紫外線輻射和臭氧使具有雙碳鍵的較長鏈斷裂成具有氧成分的較小片段。在框230中，通過氧化將碳化物分子和HMDS轉(zhuǎn)換成CO2和碳。圖2中所示的化學(xué)變化使光刻膠104和表面105更易于灰化和去除。圖3示出了根據(jù)一個實施例的在半導(dǎo)體襯底101上構(gòu)建的示例性部件的一部分。在圖3中，在應(yīng)用等離子體灰化工藝之后，對光刻膠層應(yīng)用紫外線和臭氧處理。圖3示出分解來自等離子體灰化工藝的殘留物的紫外線輻射和臭氧處理。在圖3中，等離子體灰化工藝將光刻膠和HMDS減少至所示的剩余殘留物。殘留物301包括SiC0，HMDS的一部分留在殘留物301的下面。殘留物302包括具有各種硅和碳化合物的經(jīng)灰化的光刻膠。殘留物303包括碳和氧化合物，一些具有單碳鍵，而其他具有雙碳鍵。圖3的紫外線輻射和臭氧工藝進(jìn)一步分解如圖2中所示的殘留物301至303的分子。換句話說，一些碳鏈發(fā)生斷裂形成較小片段，一些單碳鍵變成雙碳鍵，以及一些碳化物和HMDS變成CO2和碳。而且，硅有機(jī)鍵和多晶硅有機(jī)鍵也可以被分解。就如圖1中，圖3的化學(xué)工藝使殘留物301至303更容易去除。而且，如圖1中，一些實施例可以注入O2并且由O2產(chǎn)生臭氧，而其他實施例可以注入臭氧。圖4示出了根據(jù)一個或多個實施例的各種類型的鍵以及可以怎樣對這些鍵進(jìn)行分組。第一列示出鍵合類型，以及中間列示出與第一列中的不同類型的化學(xué)鍵中的每一個相關(guān)的鍵合能量。第一列中所示的鍵合類型是在當(dāng)前可用的光刻膠材料、以及在Si/光刻膠或多晶硅(poly)/光刻膠界面處形成的硅有機(jī)鍵和多晶硅有機(jī)鍵中找到的。第三列通過用于使鍵斷裂的紫外線波長對不同的化學(xué)鍵進(jìn)行分組。最上面兩個化學(xué)鍵C3C和C = C可以通過臭氧氧化而不是直接通過紫外線能量斷裂。可以使用在200納米和300納米之間的波長使A組中的化學(xué)鍵斷裂?？梢允褂?00納米至400納米范圍內(nèi)的紫外線波長使B組中的鍵斷裂。類似地，可以使用400納米及以上的紫外線波長使C組中的鍵斷裂。雖然具有特定光刻膠層的特定晶圓可以僅包括圖4中的化學(xué)鍵中的幾種，但是一個實施例提供了能夠處理更多種類光刻膠的更穩(wěn)健的系統(tǒng)。具體而言，這樣的實施例能夠分解圖4中所示的大部分鍵或所有的鍵，并因此使用與A、B和C組中的每組相對應(yīng)的寬頻帶紫外線福射。這樣的實施例可以在晶圓制造的不同階段用于各種不同類型的光刻膠材料中的任意一種。能夠分解圖4中的每個鍵的實施例可以適用于任何當(dāng)前可用的具有有機(jī)鍵的光刻膠。一些實施例可以包括當(dāng)前可從制造商獲得的紫外線燈，諸如，日本的UshioTM和美國的Fusion 。一些實施例包括用于獲得寬頻帶能量的各種不同類型的燈泡。圖5示出了包括照射晶圓510的多個紫外線燈的系統(tǒng)500。系統(tǒng)500包括六個紫外線燈，標(biāo)記為燈I至燈6。燈被定位成使晶圓510暴露于紫外線輻射。圖5示出了在示例紫外線/臭氧室中相對于燈I至燈6的晶圓510的可能布置，所述的典型紫外線/臭氧室可以是獨(dú)立操作的工具或者可以被集成至另一工具中。在第一實例中，燈2和燈5是UV-A紫外線，以及其他燈是UV-C紫外線。UV-A紫外線具有在約320nm至約400nm范圍內(nèi)的波長。UV-C紫外線具有在約200nm至約280nm范圍內(nèi)的波長。每個燈都提供約80W至90W并且被定位成離晶圓510約30英寸。O3來自O(shè)3發(fā)生器，并且為20%至40%的O3氣體，流量為lOOOsccm。溫度為室溫。在第二實例中，燈2和燈5產(chǎn)生紫外線C輻射，以及其余的燈產(chǎn)生紫外線B和紫外線A。UV-B紫外線具有約280nm至約320nm范圍內(nèi)的波長。每個燈都產(chǎn)生約90W至110W，并且被定位成離晶圓510約30英寸。氣體為15%至25%的O3氣體，流量為1000sCCm(由O3發(fā)生器產(chǎn)生)。襯底溫度約為約120°C至170°C。在一些實施例中，使用寬頻帶紫外線。寬頻帶紫外線可以包括跨過從200nm至1600nm的光譜的多個不同紫外線發(fā)射。一個特定實例包括在200nm至280nm范圍內(nèi)的至少一個紫外線發(fā)射、在280nm至320nm范圍內(nèi)的至少一個發(fā)射、以及在320nm至1600nm范圍內(nèi)的至少一個發(fā)射。寬頻帶紫外線的使用可以為工藝提供一些靈活性，允許工藝去除僅使用窄頻帶紫外線發(fā)射可能不能全都去除的各種不同光掩模中的任意一種。實施紫外線/臭氧處理可以持續(xù)任何適當(dāng)?shù)臅r間。在大多數(shù)情況下，該適當(dāng)?shù)臅r間可以取決于諸如光刻膠的類型、殘留物的類型、以及紫外線/臭氧處理在等離子體灰化工藝之前還是之后實施的因素。雖然圖5示出了在產(chǎn)生寬頻帶紫外線輻射中使用的六個燈，但是實施例的范圍不限于此。各個實施例可以使用任何適當(dāng)數(shù)量的燈來產(chǎn)生期望的寬頻帶光譜的紫外線輻射。圖6示出了根據(jù)一個實施例的示例性制造工具600。制造工具600包括兩個主要部分:紫外線/臭氧室620和清潔室610。在一種示例操作情況下，諸如圖5的晶圓510的一個或多個晶圓進(jìn)入室620進(jìn)行紫外線/臭氧處理，該紫外線/臭氧處理與上面參考圖1至圖3和圖5論述的紫外線/臭氧處理相同或類似。在紫外線/臭氧處理結(jié)束之后，從室620取出晶圓并且轉(zhuǎn)移到室610。在該實例中，室610和室620被完全集成到單個工具600中，使得當(dāng)從室620移動到室610時，晶圓不離開工具600。當(dāng)晶圓處于室610中時，對其進(jìn)行諸如上述的濕式清潔。濕式清潔的實例包括高溫硫酸過氧化物混合物(sulfuric peroxide mixture),但是任何其他適當(dāng)?shù)臐袷角鍧嵐に嚩荚趯嵤├姆秶鷥?nèi)。在濕式清潔之后，可以將晶圓移動到不同的工具(未示出)，進(jìn)行進(jìn)一步加工步驟。而且，雖然在圖6中未示出，但是可以由工具600從諸如等離子體灰化工具的另一工具接收晶圓。在一些實施例中，全部自動地且通過機(jī)器在工具之間移動晶圓，而在其他實施例中，晶圓可以通過人工干涉在各個工具之間移動。圖7示出了根據(jù)一個實施例的示例性制造工具700。制造工具700包括紫外線/臭氧室710、720和等離子體灰化室730至760。紫外線/臭氧室710、720被集成到具有等離子體灰化室730至760的工具700中，并且晶圓可以在工具700內(nèi)的兩種類型的室之間移動。在一個實施例中，在實施等離子體灰化工藝之后，對晶圓應(yīng)用紫外線/臭氧處理。然而，其他實施例可以包括在等離子體灰化之前實施紫外線/臭氧處理和在等離子體灰化之后實施紫外線/臭氧處理中的任選其一或者二者。工具700提供在等離子體灰化之前和/或之后實施紫外線/臭氧處理的選項。在由工具700加工之后，可以將晶圓轉(zhuǎn)移到其他工具(未示出)。例如，可以將晶圓轉(zhuǎn)移到濕式清潔工具或其他工具。而且，工具700可以從諸如實施源極/漏極注入或其他工藝的工具的另一工具(未示出)接收晶圓。正如同圖6的工具600，可以自動地或通過人工干涉在工具之間轉(zhuǎn)移晶圓。圖8示出了根據(jù)用于制造半導(dǎo)體器件的一個實施例的示例性方法800。示例性方法800可以在一個或多個制造設(shè)備處由一個或多個制造工具實施。在框810，根據(jù)已知方法形成光刻膠層并對其進(jìn)行圖案化。在半導(dǎo)體襯底上形成光刻膠層，該半導(dǎo)體襯底可以包括現(xiàn)在已知或今后開發(fā)的任一種襯底，諸如，硅、GaAs等?？梢砸员┞冻鲆r底的一些區(qū)域用于注入摻雜物的方式對光刻膠層進(jìn)行圖案化。在框820，實施注入工藝，例如，從而形成用于半導(dǎo)體器件的源極/漏極或其他部件。注入工藝可以進(jìn)一步包括在施加摻雜物雜質(zhì)之后的退火步驟，以便活化摻雜物雜質(zhì)。在框830，實施等離子體灰化工藝。等離子體灰化可以包括例如氧，并且等離子灰化去除一些光刻膠層但是可能在襯底上留下灰化殘留物。氧蝕刻僅是等離子體灰化中的反應(yīng)種類的一種類型，并且各個實施例可以使用其他類型的等離子體灰化，諸如，氟。在框840，對襯底進(jìn)行紫外線輻射和臭氧處理。紫外線輻射和臭氧分解光刻膠和殘留物中的碳鏈。參考圖1至圖3和圖5更詳細(xì)地描述紫外線輻射和臭氧處理。在框850，實施濕式清潔。濕式清潔可以包括例如在高溫下施加硫酸和過氧化物的混合物，但是在其他實施例中可以應(yīng)用任何適當(dāng)?shù)那鍧嵐に嚒嵤├姆秶幌抻诜椒?00中所示的精確動作。相反地，其他實施例可以添加、省略、重新布置、或修改一個或多個動作。例如，一些實施例可以包括在框830的等離子體灰化之前的另一紫外線和臭氧處理。而且，其他實施例可以使用框840的紫外線輻射和臭氧處理，以去除尚未暴露于注入工藝的光刻膠。換句話說，如果期望，一些實施例可以省略框820的動作。在一些實例中，作為晶圓級工藝實施方法800的動作，其中，晶圓可以包括多個管芯(die)區(qū)。每個管芯區(qū)都可以具有通過使用光刻膠便于在其上做出的多個部件。對于給定晶圓，可以施加多層光刻膠，然后使用本文論述的示例實施例將其去除。換句話說，當(dāng)單個晶圓通過制造設(shè)備這樣做時，可以在晶圓被切割之前多次應(yīng)用本文所述的各個實施例。各個實施例可以包括超過更多其它常規(guī)技術(shù)的一個或多個優(yōu)點。例如，一些實施例比不應(yīng)用紫外線或O3處理的常規(guī)系統(tǒng)更徹底地去除光刻膠和光刻膠殘留物。而且，各個實施例通過使用寬頻帶紫外線輻射可以提供用于不同類型的光刻膠和晶圓的穩(wěn)健技術(shù)。這樣的特征可以允許工具用于多種不同的晶圓和光刻膠類型，而工具不發(fā)生物理改變。在這樣的實施例中，還可以調(diào)節(jié)氣體濃度、溫度、以及曝光時間，從而提供更多的靈活性。另外，一些紫外線/臭氧工藝適合于在灰化工藝之前、在灰化工藝之后、或灰化工藝之前和灰化工藝之后應(yīng)用，從而更徹底地去除光刻膠和光刻膠殘留物。上面論述了若干實施例的部件，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解隨后所述的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計或更改其他用于達(dá)到與本文所介紹的實施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點的工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該意識到，這種等效結(jié)構(gòu)并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行多種變化、替換以及改變。
權(quán)利要求
1.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括: 在襯底上方形成經(jīng)圖案化的光刻膠層； 對所述經(jīng)圖案化的光刻膠層實施等離子體灰化工藝，從而去除所述經(jīng)圖案化的光刻膠層的一部分； 使所述經(jīng)圖案化的光刻膠層暴露于寬頻帶紫外線輻射和臭氧，從而去除所述經(jīng)圖案化的光刻膠層的其他部分；以及 在使所述經(jīng)圖案化的光刻膠層暴露于寬頻帶紫外線輻射和臭氧之后，實施所述經(jīng)圖案化的光刻膠層的清潔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 在所述等離子體灰化之前，對所述襯底的部分實施注入，所述注入形成所述經(jīng)圖案化的光刻膠層的發(fā)生化學(xué)變化的外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述清潔包括硫酸和過氧化物的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述經(jīng)圖案化的光刻膠層包括:沉積六甲基二硅氮烷(HMDS)，而且其中，所述紫外線輻射和臭氧去除至少一部分的所述HMDS。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述寬頻帶紫外線輻射包括至少具有大于200nm的最短波長和小于1600nm的最長波長的輻射。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述等離子體灰化產(chǎn)生光刻膠灰化殘留物，并且其中，所述寬頻帶紫外線輻射和所述臭氧去除至少一部分的所述光刻膠灰化殘留物。
7.—種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括: 在半導(dǎo)體襯底上形成經(jīng)圖案化的光刻膠層； 通過等離子體灰化去除至少一部分的所述經(jīng)圖案化的光刻膠層，所述等離子體灰化在所述襯底上產(chǎn)生光刻膠等離子體殘留物； 在所述等離子體灰化之后，使所述光刻膠等離子體殘留物暴露于紫外線輻射和臭氧；以及 在所述暴露之后，對所述光刻膠等離子體殘留物實施清潔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括: 在實施所述等離子體灰化之前，使所述光刻膠暴露于紫外線輻射和臭氧。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括: 在所述等離子體灰化之前，對所述襯底的部分實施注入，所述注入形成所述光刻膠層的發(fā)生化學(xué)改變的外表面。
10.一種半導(dǎo)體制造機(jī)，包括: 第一模塊，包括被配置成使半導(dǎo)體晶圓暴露于臭氧和紫外線輻射的室；以及第二模塊，與所述第一模塊集成，所述第二模塊被配置成將所述半導(dǎo)體晶圓傳送至所述第一模塊或者從所述第一模塊接收所述半導(dǎo)體晶圓，所述第二模塊進(jìn)一步被配置成對所述半導(dǎo)體晶圓實施一個或多個加工步驟。
全文摘要
一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括在襯底上方形成經(jīng)圖案化的光刻膠層；對經(jīng)圖案化的光刻膠層實施等離子體灰化工藝，從而去除經(jīng)圖案化的光刻膠層的一部分；使經(jīng)圖案化的光刻膠層暴露于寬頻帶紫外線輻射和臭氧，從而去除經(jīng)圖案化的光刻膠層的其他部分；以及在使經(jīng)圖案化的光刻膠層暴露于寬頻帶紫外線輻射和臭氧之后，實施經(jīng)圖案化的光刻膠層的清潔。本發(fā)明提供了去除光刻膠的技術(shù)。
文檔編號H01L21/67GK103149810SQ20121051114
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者許育榮, 吳松勛, 黃國彬 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司