本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域,特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體制造技術(shù)需要在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行多種不同的物理和化學(xué)工藝,光刻(litho)制程則是半導(dǎo)體制造技術(shù)最重要的制程之一。在整個集成電路的制造過程當(dāng)中可能需要進(jìn)行多次光刻工藝,因此光刻膠涂布不理想也會經(jīng)常發(fā)生,例如涂膠失敗,造成光刻膠層殘留缺陷或均勻性差,或者線寬和上下層對準(zhǔn)層存在較大誤差等,這時就需要對半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行返工(rework)。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理過程中所采用的方式雖然能去除掉光刻膠層殘留,但也會對半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面帶來損傷,使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面被腐蝕,造成膜層表面形貌粗糙,懸鍵大量增加,致使一些細(xì)小顆粒物或氣體等吸附在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面,為后續(xù)制程引入雜質(zhì)或造成空穴缺陷等。同時,現(xiàn)有的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理也往往會使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生大量親水基團(tuán)如-oh,使半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面由疏水性變化為親水性,導(dǎo)致之后涂布的光刻膠與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面的附著力不佳,影響最終圖形的形成和精度大小。
因此,如何更好的完成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法,解決現(xiàn)有技術(shù)中給半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面帶來損傷的問題。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法,包括如下步驟:
提供一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu);所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括薄膜層和位于所述薄膜層表面上待處理的光刻膠;
采用第一等離子體處理方式去除所述待處理的光刻膠;
將去除所述待處理的光刻膠后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行清潔工藝;
采用第二等離子體處理方式處理經(jīng)過所述清潔工藝后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
可選的,在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法中,所述第一等離子體處理方式的處理氣體為氧氣。
可選的,在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法中,所述第一等離子體處理方式的工藝條件包括:溫度為260℃~290℃。
可選的,在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法中,所述第二等離子體處理方式的處理氣體為一氧化二氮和氮?dú)狻?/p>
可選的,在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法中,所述第二等離子體處理方式的工藝條件包括:溫度為350℃~450℃,時間為-,s~3,s。
可選的,在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法中,所述清潔工藝包括清洗處理和干燥處理。
可選的,在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法中,所述清洗處理包括:采用含有硫酸和過氧化氫的溶液清洗所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面;采用含有氫氧化銨和過氧化氫的溶液清洗所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面;所述干燥處理包括:采用異丙醇溶劑干燥所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面。
可選的,在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法中,還包括:在采用第二等離子體處理方式處理后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行涂布光刻膠工藝。
可選的,在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法中,所述薄膜層的材料為氮氧化硅或氮化硅。
可選的,在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法中,材料為氮氧化硅的所述薄膜層的厚度為30nm~40nm;材料為氮化硅的所述薄膜層的厚度為20nm~50nm。
綜上所述,在本發(fā)明提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法中,在第一等離子體處理方式去除掉光刻膠以及完成清潔工藝后,通過第二等離子體處理方式可修復(fù)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面形貌,并增加了薄膜層在后續(xù)工藝中的附著力,減少了產(chǎn)品缺陷,提高產(chǎn)品良率,同時可降低薄膜層懸鍵數(shù)量,使薄膜層表面的化學(xué)活性降低,提高薄膜層的抗腐蝕能力。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,請參閱附圖。須知,本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容,以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀,并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件,故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義,任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整,在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下,均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。
如圖1所示,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法,包括如下步驟:
s10:提供一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括薄膜層和位于所述薄膜層表面上待處理的光刻膠;
s20:采用第一等離子體處理方式去除所述待處理的光刻膠;
s30:將去除所述待處理的光刻膠后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行清潔工藝;
s40:采用第二等離子體處理方式處理經(jīng)過所述清潔工藝后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
下面根據(jù)圖1所示的流程圖更詳細(xì)的介紹每個步驟中本發(fā)明的內(nèi)容。
首先,根據(jù)步驟s10,提供一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括薄膜層和位于所述薄膜層表面上待處理的光刻膠,例如各類晶圓,在生產(chǎn)過程中如果光刻膠涂布不理想,需要返工,就可以采用本方法,當(dāng)然本方法也可以作為一種去除光刻膠的方法。
在本實(shí)施例中,所述薄膜層的材料為氮氧化硅或氮化硅。
可選的,材料為氮氧化硅的所述薄膜層的厚度為30nm~40nm;材料為氮化硅的所述薄膜層的厚度為20nm~50nm。
接著,根據(jù)步驟s20,采用第一等離子體處理方式去除所述待處理的光刻膠,從而將不需要的光刻膠去除暴露出薄膜層。
在上述步驟s20中,所述第一等離子體處理方式的處理氣體為氧氣,通過氧氣與光刻膠反應(yīng)產(chǎn)生碳氧化合氣體等。
所述第一等離子體處理方式的工藝條件包括:溫度為260℃~290℃,還可根據(jù)待處理的光刻膠的厚度等設(shè)定所需要工藝時間,當(dāng)處理的光刻膠的厚度較薄時可適當(dāng)減少工藝時間,當(dāng)處理的光刻膠的厚度較薄時可適當(dāng)增加工藝時間。
然后,根據(jù)步驟s30,將去除所述待處理的光刻膠后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行清潔工藝,將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面可能的殘留物進(jìn)行清除。
在上述步驟s30中,所述清潔工藝包括清洗處理和干燥處理,通過清洗處理的液體將半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面可能的殘留物帶走,并通過干燥處理將清洗處理后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面的水汽等清除掉。
所述清洗處理包括:采用含有硫酸(h2so4)和過氧化氫(h2o2)的溶液(spm)清洗所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面;采用含有氫氧化銨(nh4oh)和過氧化氫(h2o2)的溶液清洗所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面。所述干燥處理包括:采用異丙醇(isopropylealcohol,ipa)溶劑干燥所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面,防止水分子影響到半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
最后,根據(jù)步驟s40,采用第二等離子體處理方式處理經(jīng)過所述清潔工藝后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),降低薄膜層懸鍵數(shù)量,使薄膜層表面的化學(xué)活性降低,提高薄膜層的抗腐蝕能力。
在上述步驟s40中,所述第二等離子體處理方式的處理氣體為一氧化二氮(n2o)和氮?dú)?n2),
在本實(shí)施例中,所述第二等離子體處理方式的工藝條件包括:溫度為350℃~450℃,時間為10s~30s。由于一氧化二氮在等離子體作用下可活化成n離子和o離子,這些n離子和o離子撞擊薄膜層表面,從而加速各種弱鍵的斷裂,并組合成si-n和si-o鍵。隨著弱鍵的斷裂,大量懸鍵的重新結(jié)合,薄膜層表面得以重構(gòu)從而形貌變好,同時薄膜層致密度增加,抗腐蝕性增強(qiáng)。由于親水的si—oh,n—oh斷裂,表面由親水性回歸到氮氧化硅和氮化硅原本的疏水性,從而可增強(qiáng)了膜層的附著力。
可選的,所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方式還包括:在采用第二等離子體處理方式處理后的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行涂布光刻膠工藝,通過上述步驟后,可繼續(xù)進(jìn)行光刻工藝,進(jìn)而形成所需要的器件。
綜上所述,在本發(fā)明提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面處理方法中,在第一等離子體處理方式去除掉光刻膠以及完成清潔工藝后,通過第二等離子體處理方式可修復(fù)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)表面形貌,并增加了薄膜層在后續(xù)工藝中的附著力,減少了產(chǎn)品缺陷,提高產(chǎn)品良率,同時可降低薄膜層懸鍵數(shù)量,使薄膜層表面的化學(xué)活性降低,提高薄膜層的抗腐蝕能力。
上述描述僅是對本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述,并非對本發(fā)明范圍的任何限定,本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾,均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。