[发明专利]光刻胶的去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路元件制造领域，尤其涉及一种半导体晶片制造中产生的光刻胶的去除方法。

背景技术

在半导体晶片(一般是硅片)的制程工艺中，为了保证工艺效果，晶片必需是清洁无颗粒的。而在晶片的制程工艺中，对带有光刻胶(Photo resist)图案的图型片刻蚀是非常频繁和重要的步骤，在对带有光刻胶晶片的等离子体刻蚀后会形成的很多副产物，如Si-Cl₂-O/Si-Br₂-O/CF_x等物质。这些物质主要以光刻胶残留的形式存在，会成为晶片图形表面甚至侧壁的钝化物，对晶片形成污染，进而影响下一步工艺的进行，甚至导致器件的最终缺陷，使所述器件不能达到所设计的器件特性，无法正常工作。

所以对晶片刻蚀后残留的光刻胶的有效去除显得十分重要，而且在保证完全有效的去除这些残留的光刻胶的同时，也要保证晶片衬底或者图形的零损伤，增加清洗效率，降低缺陷。

在清洗晶片去除残留的光刻胶等污染物的过程中，传统的清洗方法是直接采用标准的RCA湿法化学清洗。在标准的RCA湿法化学清洗工艺中，通常是分别采用如下的化学液清洗去除相应的物质：

a)120℃的SPM(H₂SO₄/H₂O₂，4∶1)去除金属杂质有机物及光刻胶；

b)约20℃的DHF(HF/H₂O，1∶100)去除自然氧化物和金属杂质；

c)70-90℃的APM(NH₄OH/H₂O₂/UPW，1∶1∶5)去除颗粒和有机物污染；

d)70-90℃的HPM(HCl/H₂O₂/UPW，1∶1∶6)去除无机金属离子。

标准的RCA湿法化学清洗，清洗步骤多，清洗的周期长，单片的清洗流程需要大约五十分钟左右的时间才能完成。此外，标准的RCA湿法化学清洗，需要使用大量的强酸、强碱和强氧化剂进行操作，这样就对操作人员的安全造成隐患。

为了提高清洗效率，现有技术中出现了先采用去胶机灰化工艺去除残留的光刻胶，再采用上述的RCA湿法化学清洗的方法来去除晶片表面的未去除完全的光刻胶及去除光刻胶过程中产生的其他残留物质。去胶机是氧原子与光刻胶在等离子体环境中发生反应来去除光刻胶，因为光刻胶的主要成分是碳氢化合物，所以，氧原子很快与光刻胶发生反应生成挥发的一氧化碳、二氧化碳和水蒸气等，然后被真空系统抽走。在去胶机灰化工艺去胶中，对去胶机采用时间控制方法来控制晶片表面的光刻胶及残留物质的去除。

在实现本发明的过程中，发明人发现采用去胶机灰化工艺去胶后，再采用RCA湿法化学清洗，虽然能够提高清洗效率，但在RCA湿法化学清洗过程中，大量强酸、强碱和强氧化剂的使用，还会对操作人员的安全造成隐患，并且可能造成对晶片本身的损伤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种半导体晶片清洗方法，既能达到清洗目的、又能减小去除光刻胶时对晶片本身产生的损伤。

为解决上述技术问题，本发明半导体晶片清洗方法采用的技术方案为：

一种光刻胶的去除方法，包括：

将等离子体刻蚀后的晶片，采用灰化工艺去除所述晶片上的残留光刻胶；

用弱酸溶液对所述晶片进行清洗；

用超纯水或去离子水对所述晶片进行冲洗；

用有机溶液对所述晶片进行浸泡处理。

本发明提供的光刻胶的去除方法，将采用灰化工艺去除晶片上的残留光刻胶与采用有机溶液进行浸泡的简单湿法清洗相结合，能够缩短去除光刻胶的处理周期，提高清洗效率，从采用灰化工艺去除残留光刻胶到采用有机溶液对所述晶片进行浸泡处理，整个清洗流程的时间仅需要十几分钟左右。

此外，在采用灰化工艺去除晶片上的残留光刻胶之后，首先用弱酸溶液对所述晶片进行清洗，再用超纯水或去离子水对所述晶片进行冲洗，之后用有机溶液进行浸泡处理，避免了大量强酸、强碱和强氧化剂的使用，减小了去除光刻胶时对晶片本身产生的损伤，降低了对操作人员所造成的安全造隐患。

附图说明

图1为本发明光刻胶的去除方法一实施例的流程图；

图2为本发明光刻胶的去除方法实施例中氧等离子体的谱线强度随时间变化的趋势图；

图3为本发明光刻胶的去除方法实施例中进行氧等离子体去胶的晶片切片样品图；