[发明专利]防止光刻胶层脱落的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种防止光刻胶层脱落的方法。

背景技术

在半导体技术领域中，光刻胶(PR)通常用于光刻过程中，将光刻掩膜 版上的图形转移到晶圆上。光刻胶层如果出现脱落(lifting)问题，将会导致 光刻胶图形发生变形，无法在晶圆上形成准确的图形。

现有技术在硅化物阻挡层(SAB：salicideblock)的形成过程中就往往会 发生光刻胶脱落的问题，导致形成的硅化物阻挡层的图形不准确，后续形成 的硅化物层的位置和尺寸与设计发生偏差，从而影响最终形成的半导体芯片 的性能。具体的，在形成硅化物阻挡层的过程中，通常会在晶圆表面形成氧 化硅层，然后再在所述氧化硅层表面形成图形化光刻胶层，所述图形化光刻 胶层暴露出需要去除的部分光刻胶层，即待形成硅化物层区域表面的氧化硅 层；然后通过湿法刻蚀工艺去除未被光刻胶层覆盖的氧化硅。

所述湿法刻蚀工艺一般采用氢氟酸溶液进行，但是由于酸液会影响光刻胶 的粘附性，在湿法刻蚀溶液流速较快或浓度较大情况下，容易使光刻胶的粘 附性下降，使光刻胶发生脱落，导致不需要形成硅化物区域的氧化硅层也受 到刻蚀，从而导致最终形成的硅化物的尺寸与位置与实际要求偏差。

不仅是在SAB工艺中的氧化硅刻蚀过程中，其他采用酸性溶液进行湿法 刻蚀的过程中，均会容易发生光刻胶脱落的问题，影响形成的芯片的性能。

所以，亟需一种防止光刻胶层发生脱落的方法。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种防止光刻胶层发生脱落的方法，防止在湿 法刻蚀过程中，光刻胶层发生脱落。

为解决上述问题，本发明提供一种防止光刻胶层发生脱落的方法，包括： 提供衬底；在所述衬底表面形成待刻蚀层；对所述待刻蚀层进行表面处理， 提高所述待刻蚀层的表面亲水性；在所述进行表面处理后的待刻蚀层表面形 成光刻胶层。

可选的，所述表面处理方法提高待刻蚀层表面的含氧基团数量。

可选的，所述待刻蚀层的材料为氧化硅或氮化硅。

可选的，所述表面处理方法提高待刻蚀层表面的Si-O或Si-OH数量。

可选的，在形成所述光刻胶层之前，采用旋转涂覆工艺在所述进行表面 处理后的待刻蚀层表面形成六甲基二硅亚胺层。

可选的，所旋转涂覆工艺的时间为36s～55s。

可选的，所述表面处理的方法为灰化工艺、刷洗工艺或去离子水清洗工 艺。

可选的，所述灰化工艺采用的气体为氧气，流量范围为 1000sccm～5000sccm，压强范围为500mTorr～3000mTorr，温度范围为50℃ ～300℃，时间范围为20s～10min。

可选的，所述刷洗工艺为采用去离子水冲洗待刻蚀层表面，时间为 10s～100s，水压为2MPa～3MPa。

可选的，所述去离子水清洗工艺采用浸入式清洗方式，时间范围为 200s-1000s，温度范围为20℃～80℃。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的技术方法在衬底表面形成待刻蚀层之后，对所述待刻蚀层进行 表面处理，提高所述待刻蚀层表面的亲水性，然后再在所述处理后的待刻蚀 层表面形成光刻胶层。所述待刻蚀层表面亲水性提高，可以提高所述待刻蚀 层与光刻胶之间的粘附性，从而避免在所述待刻蚀层表面形成的光刻胶发生 脱落问题。

进一步，本发明的技术方案通过对待刻蚀层进行表面处理，提高所述待 刻蚀层表面的含氧基团数量，例如提高所述待刻蚀层表面的Si-O或Si-OH的 数量，从而提高所述待刻蚀层表面的亲水性。

进一步，本发明的技术方案在形成所述光刻胶层之前，在所述待刻蚀层 表面形成六甲基二硅亚胺层(HDMS)，由于所述待刻蚀层经过表面处理后， 亲水性增加，提高了所述待刻蚀层表面的含氧基团，例如提高Si-O和Si-OH 的数量和强度，从而在形成所述HDMS之后，所述HDMS与待刻蚀层101表 面反应形成的Si-O-Si(CH₃)₃的数量增加，从而进一步提高所述HDMS层与待 刻蚀层之间的粘附性，从而提高后续形成的光刻胶层与待刻蚀层之间的粘附 性，防止光刻胶层发生脱落。

附图说明