專利名稱：光刻工藝的返工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，特別是涉及一種光刻工藝的返工方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，特征尺寸的縮小，單元器件接觸和整體電路互連的金屬化技術(shù)已經(jīng)成為主要的關(guān)鍵技術(shù)之一。尤其是在深亞微米器件中，器件集成度和性能的提高更多地依賴金屬互連技術(shù)，金屬互連不僅在單個金屬層中互連，而且在多個金屬層之間進(jìn)行互連。在后段工藝中，一般需要在各層金屬之間形成含通孔的介電層，其通孔用于填塞金屬以與各金屬層形成互連。其形成通孔的過程大致為首先提供一器件結(jié)構(gòu)作為襯底， 在所述襯底上方具有金屬層，其材料可以是銅、鋁等，其形成方式可以是例如物理氣相沉積 (PVD)、化學(xué)氣相淀積(CVD)等。然后在金屬層上形成一層介電層；再在該介電層上形成掩膜層，該掩膜層材料可以為含碳有機(jī)物，用作介電層的光罩。接著在所述掩膜層上形成一層底部抗反射層(BARC)，其材料可以是含硅有機(jī)物等。該底部抗反射層可以防止光線通過光刻膠后在襯底界面發(fā)生反射，從而保證光刻膠能均勻曝光。然后將光刻膠旋涂于底部抗反射層上，形成具有一定厚度且均勻性好的光刻膠層。然后，使用掩模版對光刻膠層進(jìn)行曝光，之后，再經(jīng)過顯影，將光刻膠上的可溶解區(qū)域用化學(xué)顯影劑溶解，以將掩模版的圖案轉(zhuǎn)移到所述光刻膠層上，形成光刻膠圖案。最后，對帶有所述光刻膠圖案的器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行刻蝕工序，以在介電層中形成通孔。在上述過程中，如果涂膠失敗，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)存在較大誤差時，就需要進(jìn)行返工。返工過程涉及到去除所述介電層上的掩膜層、 底部抗反射層和光刻膠層(即“trilayer”，三層結(jié)構(gòu))，以及重新生成這三層?，F(xiàn)有的光刻返工方法常采用等離子體灰化和濕法清洗結(jié)合的方法及溶液(溶劑)清洗的方法，但現(xiàn)有的灰化和濕法清洗僅適用于單層光刻膠層的去除，難以徹底清除上述的三層結(jié)構(gòu)。另外，采用溶液清洗來去除所述掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層時，所述的清洗溶液常為羥胺化合物， 這些化合物也會對所述介電層和金屬層產(chǎn)生腐蝕，而且，可能在器件結(jié)構(gòu)表面形成顆粒缺陷。另外，當(dāng)使用低介電常數(shù)(k)材料形成介電層時，如果該去除工序損傷介電層，會導(dǎo)致其介電常數(shù)增大，從而使所得的器件不符合實際要求。因此，目前需要一種適用于后段工序的光刻工藝的返工方法，該方法應(yīng)能夠徹底去除掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層，不殘留光刻膠，可避免對后續(xù)工藝造成影響，并且不應(yīng)腐蝕介電層和金屬層及在器件結(jié)構(gòu)表面形成顆粒缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式
部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
為了能夠徹底去除掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層，不殘留光刻膠，避免對后續(xù)工藝造成影響，并且不腐蝕介電層和金屬層及在器件結(jié)構(gòu)表面形成顆粒缺陷，本發(fā)明提供了一種光刻工藝的返工方法，所述方法包括提供器件結(jié)構(gòu)，所述器件結(jié)構(gòu)上依次形成有金屬層、介電層、掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層；第一清洗步驟，其中，使用含有硫酸和過氧化氫的水溶液清洗所述器件結(jié)構(gòu)的表面，以去除所述掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層；第二清洗步驟，其中，使用去離子水清洗所述器件結(jié)構(gòu)的表面；第三清洗步驟，其中，使用含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液清洗所述器件結(jié)構(gòu)的表面；以及在所述介電層上依次重新形成掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，可徹底去除后段工藝中的掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層這三層結(jié)構(gòu)，且省時省力。
優(yōu)選地，所述含有硫酸和過氧化氫的水溶液為SPM溶液，更優(yōu)選由98重量％的濃硫酸和30%體積的雙氧水按體積比為[2飛]1混合而成。
優(yōu)選地，所述第一清洗步驟的時間為25-60秒。
優(yōu)選地，所述含有硫酸和過氧化氫的水溶液的溫度為135_180°C。
優(yōu)選地，所述第一清洗步驟和第二清洗步驟采用噴淋清洗方式。
優(yōu)選地，所述含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液為SCl清洗液。
優(yōu)選地，所述SCl清洗液由四重量％的氨水和30體積％的雙氧水和水按體積比為1 [廣5] [50^200]混合而成。
優(yōu)選地，所述含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液的溫度為20_35°C。
優(yōu)選地，利用并排設(shè)置在同一裝置中的兩個噴嘴分別實施所述第一清洗步驟和第二清洗步驟。
優(yōu)選地，在所述第一清洗步驟之后，且所述第二清洗步驟之前，所述方法還依次包括過氧化氫水溶液清洗步驟，其中，利用實施第一清洗步驟的噴嘴將過氧化氫水溶液噴淋至所述器件結(jié)構(gòu)的表面；以及利用所述實施第一清洗步驟的噴嘴回吸所述過氧化氫水溶液。
根據(jù)本發(fā)明的光刻工藝的返工方法，不僅可以徹底去除掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層，沒有光刻膠殘留，避免對后續(xù)工藝造成影響，而且不會腐蝕所述介電層和金屬層及在器件結(jié)構(gòu)表面形成新的顆粒缺陷。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是本發(fā)明所述的返工方法的一個實施方式的流程圖。
圖2是本發(fā)明所述的返工方法的一個優(yōu)選實施方式中雙噴嘴裝置分別執(zhí)行第一清洗步驟和第二清洗步驟的示意圖。
圖3是使用雙噴嘴裝置分別執(zhí)行第一清洗步驟和第二清洗步驟的示意圖。
圖4為本發(fā)明的返工方法的一個優(yōu)選實施方式的示意圖。
具體實施方式
在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便說明本發(fā)明是如何提供一種既可以徹底去除掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層，又不會腐蝕介電層和金屬層的光刻返工方法。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。如前所述，本發(fā)明提供了一種依次采用含有硫酸和過氧化氫的水溶液、去離子水和含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液清洗器件結(jié)構(gòu)表面，從而徹底去除掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層的方法。在現(xiàn)有技術(shù)中，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉，含有硫酸和過氧化氫的水溶液由于腐蝕性較強(qiáng)，為避免其損壞后段工藝中的介電層和金屬層，一般僅將其用于前段工藝(FEOL)，以去除顆?；蛴袡C(jī)物。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將該水溶液應(yīng)用于去除后段工藝中的上述三層結(jié)構(gòu)時，也可以取得良好的去除效果，且不會損壞介電層或?qū)е碌蚹介電層的介電常數(shù)增大，更不會影響金屬層的正?；ミB。圖1的流程圖示出了本發(fā)明的光刻工藝的返工方法的流程。如圖1所示，在步驟SlOl中，提供器件結(jié)構(gòu)，該器件結(jié)構(gòu)上依次形成有金屬層、介電層、掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層。對于金屬層，其金屬材料可以是例如銅、鋁、鋁銅合金等，其形成方式可以是例如物理氣相淀積(PVD)、化學(xué)氣相淀積(CVD)等。所述金屬層優(yōu)選是第一層金屬，即所述器件結(jié)構(gòu)中唯一的金屬層，因為這樣可以盡可能地避免本發(fā)明的返工方法對金屬層造成不良影響。在形成所述第一層金屬之前，所述器件結(jié)構(gòu)表面還可以具有其他預(yù)先形成的薄膜層，例如氧化層、阻擋層等。所述金屬層上方形成有介電層。所述介電層可采用常用的介電材料來形成，所述介電材料例如是SiO2、黑鉆等；如需形成低k 介電層，也可以使用疏松多孔的碳摻雜SiO2等。所述介電層材料不受特別限制。關(guān)于掩膜層，該掩膜層材料可以為含碳有機(jī)物等，具體實例包括常用的市售產(chǎn)品。其用作介電層的掩膜。所述掩膜層上形成有底部抗反射層(BARC)，其材料可以是含硅有機(jī)物等，具體實例包括常用的Si-BARC材料(例如含17 2洲的Si的有機(jī)材料)。BARC層上形成有光刻膠層，其材料可以為常用的光刻膠材料，不受特別限制。在本發(fā)明中，由于上述光刻膠層存在缺陷， 所以需要進(jìn)行返工。器件結(jié)構(gòu)上的光刻膠三層(trilayer)結(jié)構(gòu)所用的形成方法都是本領(lǐng)域已知的，其原料亦可從各大廠商購得，在此不再贅述。然后，在步驟S102中，進(jìn)行第一清洗步驟，即，用所述含有硫酸和過氧化氫的水溶液清洗所述器件結(jié)構(gòu)表面，以去除所述掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，所述第一清洗步驟采用噴淋清洗。將需要去除掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層的器件結(jié)構(gòu)送入噴淋清洗裝置中，置于所述裝置旋轉(zhuǎn)密封腔內(nèi)的片架上，將已預(yù)先加熱好的所述含有硫酸在噴嘴處和過氧化氫的水溶液混合，并通過噴嘴噴淋到高速旋轉(zhuǎn)的器件結(jié)構(gòu)上。優(yōu)選使噴嘴與所述器件結(jié)構(gòu)之間的距離在噴淋最佳擴(kuò)散射程之內(nèi)，以保證達(dá)到最佳的清洗效果。所述清洗液在一定壓力作用下進(jìn)入噴淋的管道，通過噴嘴形成射流， 在物理和化學(xué)反應(yīng)的共同作用下，去除掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層。所述噴嘴可以控制液滴的大小、噴淋速度保持均勻，在保證清洗效果的同時，可以抑制對器件結(jié)構(gòu)表面的損傷。所述裝置可以為任何能進(jìn)行噴淋清洗的單器件結(jié)構(gòu)或多器件結(jié)構(gòu)處理裝置，其均可實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果。使用所述噴淋技術(shù)可以在確保有效清洗的前提下減少清洗液的用量，同時不會對器件結(jié)構(gòu)上的所述金屬層產(chǎn)生腐蝕。
所述含有硫酸和過氧化氫的水溶液可采用任意比例的硫酸和過氧化氫。不過，為了實現(xiàn)更好的清洗效果，優(yōu)選采用現(xiàn)有技術(shù)中用作清洗液的SPM溶液(或稱為piranha溶液)。一般來說，從便利性考慮，該含有硫酸和過氧化氫的水溶液可采用98重量％的濃硫酸和30體積％的雙氧水(注盡管“雙氧水”亦可稱為“過氧化氫水溶液”，但本申請中為描述方便考慮，將用于制備清洗液的過氧化氫水溶液原料稱為“雙氧水”，下同)將按一定的體積比例混合而成，因為這兩種溶液都是常用的溶液。優(yōu)選情況下，所述混合比例可以是[2-6] 1。
在優(yōu)選情況下，采用所述含有硫酸和過氧化氫的水溶液(優(yōu)選是按上述優(yōu)選比例混合而成的SPM溶液)進(jìn)行清洗的時間為25-60秒，這樣，可以有效地對器件結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行清洗，又可以節(jié)省清洗所用的材料和能源。
在優(yōu)選情況下，所述含有硫酸和過氧化氫的水溶液的溫度為135_180°C，以獲得更好的清除效果。
然后，在步驟S103中，進(jìn)行第二清洗步驟，即，用去離子水清洗所述器件結(jié)構(gòu)表面。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，采用噴淋清洗方式，并且與所述第一清洗步驟在同一裝置內(nèi)進(jìn)行。為了便利性考慮，如圖2所示，可以利用該裝置中的與執(zhí)行第一清洗步驟的噴嘴1并排設(shè)置的噴嘴2將去離子水持續(xù)不斷地噴淋到器件結(jié)構(gòu)3上，進(jìn)行多次、反復(fù)的沖洗，以洗掉器件結(jié)構(gòu)3上殘留的所述含有硫酸和過氧化氫的水溶液。也即，利用并排設(shè)置在同一裝置中的兩個噴嘴分別實施所述第一清洗步驟和第二清洗步驟。作為實例，可使用市售的清洗裝置。
接著，在步驟S104中，進(jìn)行第三清洗步驟，即，用含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液清洗所述器件結(jié)構(gòu)表面，以去除表面上殘留的顆粒。所述含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液可以是以任意比例混合的水溶液。不過，本發(fā)明中優(yōu)選采用1號標(biāo)準(zhǔn)清洗液(SC1溶液)。SCl是由氫氧化銨、過氧化氫和水組成的清洗液，這三種化學(xué)物的配比可以為1 1 5至1 2 7 (體積比)，但也可擴(kuò)展至含更多過氧化氫和水的清洗液。從便利性考慮，在制備時，可采用四重量％的氨水和30體積％的雙氧水和水按一定的體積比例混合而成，因為這兩種溶液都是常用的溶液。優(yōu)選情況下，所述混合比例可以是1: (1、) (50^200)。
在優(yōu)選情況下，所述含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液的溫度為20-35°C，以盡可能地避免對介電層造成損傷。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，將用于清洗器件結(jié)構(gòu)的所述含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液存放于濕法清洗設(shè)備如化學(xué)槽內(nèi)。所述化學(xué)槽可以分為內(nèi)外槽、循環(huán)管路、 循環(huán)泵、加熱或控溫器、過濾器，其中內(nèi)槽充滿所述含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液用于器件結(jié)構(gòu)的清洗。然后，將經(jīng)過去離子水沖洗干凈的器件結(jié)構(gòu)置于內(nèi)槽中，所述含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液在循環(huán)泵的帶動下，從化學(xué)外槽通過循環(huán)管路，一路經(jīng)由加熱或控溫器(可控制為常溫)、過濾器到達(dá)化學(xué)內(nèi)槽，多余的所述含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液則從內(nèi)槽再溢出到外槽，從而完成一次循環(huán)。這樣，可以保持所述含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液的清潔度，也可以保持其溫度。經(jīng)過上述三個清洗步驟之后，徹底去除了掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層，沒有光刻膠殘留，并且不會腐蝕所述介電層和金屬層。但發(fā)明人同時發(fā)現(xiàn)，由于所述含有硫酸和過氧化氫的水溶液的粘度比較高，可能會附著在圖2所示的噴嘴1的內(nèi)壁或出口處，這種附著的水溶液進(jìn)而可能會在介電層上產(chǎn)生新的顆粒缺陷。具體地說，在利用并排設(shè)置在同一裝置中的兩個噴嘴分別實施所述第一清洗步驟和第二清洗步驟的情況下，如圖3所示，由于該噴嘴1與噴嘴2并排設(shè)置，在后續(xù)的清洗步驟中，當(dāng)使用噴嘴2噴淋去離子水進(jìn)行清洗時，噴嘴1仍然位于所清洗的器件結(jié)構(gòu)的上方，因此噴嘴1 (盡管)中附著的例如SPM水溶液有可能會滴落在所述器件結(jié)構(gòu)3的表面，從而形成少量的顆粒缺陷。此類顆粒缺陷由于粘度很大，當(dāng)其附著在介電層表面時，后續(xù)步驟中很難通過去離子水或SCl清洗液將其去除。發(fā)明人的實驗結(jié)果表明，經(jīng)過上述方法清洗后的器件結(jié)構(gòu)表面(即介電層)上有時仍殘留有近1000個顆粒(按直徑0. 12 μ m以上的顆粒計)。為了得到更好的清洗效果，去除可能殘留的上述顆粒，可選擇地但優(yōu)選地，在步驟 S102之后設(shè)置步驟S102丨(參見圖4)，S卩，利用噴出所述含硫酸和過氧化氫的水溶液(執(zhí)行第一清洗步驟)的噴嘴1向所述器件結(jié)構(gòu)3表面噴淋過氧化氫水溶液，以去除或稀釋附著在噴嘴1的內(nèi)壁或出口處及器件結(jié)構(gòu)3表面的例如高粘度SPM水溶液。例如，如圖4所示，在步驟S102丨中，可以將過氧化氫水溶液通過噴嘴1噴淋到上述已經(jīng)去除掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層的器件結(jié)構(gòu)3 (表面為介電層)上，從而去除噴嘴1的內(nèi)壁所附著的含有硫酸和過氧化氫的水溶液，同時也可以稀釋在器件結(jié)構(gòu)3表面殘留的所述含有硫酸和過氧化氫的水溶液，以利于清潔效果的達(dá)成。在優(yōu)選情況下，所述過氧化氫水溶液的濃度為25-35%。更優(yōu)選地，所述過氧化氫水溶液的濃度為四-33%。在優(yōu)選情況下，采用所述過氧化氫水溶液進(jìn)行清洗的時間為10-20秒。更優(yōu)選地， 采用所述過氧化氫水溶液進(jìn)行清洗的時間為13-18秒。在優(yōu)選情況下，所述過氧化氫水溶液的溫度為20-25°C之間。這樣，可以達(dá)到降低器件結(jié)構(gòu)表面溫度的效果。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在步驟S102之后設(shè)置步驟S102 ’，可以降低所述含有硫酸和過氧化氫的水溶液的粘度，減少其在噴嘴1內(nèi)壁上的附著，同時也減少其在器件結(jié)構(gòu)3表面的殘留；另外，當(dāng)過氧化氫水溶液溫度為20-25°C時，還可以降低器件結(jié)構(gòu)3表面的溫度。但應(yīng)當(dāng)理解的是，所述用過氧化氫水溶液清洗器件結(jié)構(gòu)3表面的步驟僅是優(yōu)選的步驟，且可以省略。因為，采用包括如圖1所示的方法之后，就可以達(dá)到去除掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層的目的。然后，如圖4所示，在用過氧化氫水溶液清洗所述器件結(jié)構(gòu)3表面之后，設(shè)置回吸 (suck back)所述過氧化氫水溶液的步驟S102' ’，以避免在執(zhí)行步驟S103時所述過氧化氫水溶液滴落或殘留在所述器件結(jié)構(gòu)3表面。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，利用回吸裝置產(chǎn)生的回吸力，將所述過氧化氫水溶液吸回。所述回吸裝置利用形成閥體內(nèi)部相對于外界大氣壓一定量的壓差，從而控制閥門關(guān)閉，使內(nèi)壓減小產(chǎn)生回吸力，在所述過氧化氫水溶液被回吸的同時阻斷其流路。因此，可以防止其滴落在器件結(jié)構(gòu)表面，從而形成顆粒。
通過在第一清洗步驟之后增加用過氧化氫水溶液清洗所述器件結(jié)構(gòu)表面3和回吸所述過氧化氫水溶液的步驟S102'和S102'丨，在徹底去除掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層的同時，可避免在所述器件結(jié)構(gòu)3表面形成新的顆粒缺陷。實驗結(jié)果表明，直徑為 0. 12 μ m以上的顆粒的數(shù)目降低到了約50個。
最后，在步驟S105中，在所述器件結(jié)構(gòu)3表面重新依次形成掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層。將經(jīng)過前述處理得到的表面干凈的器件結(jié)構(gòu)，重新依次形成掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層，并進(jìn)行曝光、顯影，把掩模版圖形轉(zhuǎn)移到所述新形成的光刻膠層上。由于此步驟為返工步驟，這些層可用的材料請參見上文對所提供的原始器件結(jié)構(gòu)的描述。
圖4示出了采用雙噴嘴裝置實施本發(fā)明的返工方法的一個優(yōu)選實施方式的示意圖。與圖1不同，該優(yōu)選實施方式利用并排設(shè)置在同一裝置中的兩個噴嘴1和2分別實施所述第一清洗步驟和第二清洗步驟。
具體地說，在步驟SlOl中，與圖1類似，提供器件結(jié)構(gòu)，所述器件結(jié)構(gòu)上依次形成有金屬層、介電層、掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層。
在步驟S102中，執(zhí)行第一清洗步驟，其中，使用含有硫酸和過氧化氫的水溶液清洗所述器件結(jié)構(gòu)的表面，以去除所述掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層。
在步驟S102’中，執(zhí)行過氧化氫水溶液清洗步驟，其中，利用實施第一清洗步驟的噴嘴1將過氧化氫水溶液噴淋至器件結(jié)構(gòu)3的表面；在步驟S102’’中，利用所述實施第一清洗步驟的噴嘴1回吸所述過氧化氫水溶液。
在步驟S103中，執(zhí)行第二清洗步驟，其中，將去離子水通過噴嘴2噴淋到器件結(jié)構(gòu) 3上，以清洗該器件結(jié)構(gòu)3的表面。
在步驟S104中，使用含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液清洗所述器件結(jié)構(gòu)的表
在步驟S105中，在所述介電層上依次形成掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層。
根據(jù)本發(fā)明所述的方法，不僅可以在光刻返工中徹底去除掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層，還可以應(yīng)用于半導(dǎo)體后段工藝中其他涉及去除光刻膠的工序，例如在完成刻蝕或離子注入后去除晶片表面的光刻膠。
根據(jù)如上所述的實施方式制造的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于多種集成電路(IC)中。 根據(jù)本發(fā)明的IC例如是存儲器電路，如隨機(jī)存取存儲器(RAM)、動態(tài)RAM(DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、靜態(tài)RAM(SRAM)、或只讀存儲器(ROM)等等。根據(jù)本發(fā)明的IC還可以是邏輯器件， 如可編程邏輯陣列(PLA)、專用集成電路(ASIC)、合并式DRAM邏輯集成電路(掩埋式DRAM) 或任意其他電路器件。
根據(jù)本發(fā)明的IC芯片可用于例如用戶電子產(chǎn)品，如個人計算機(jī)、便攜式計算機(jī)、 游戲機(jī)、蜂窩式電話、個人數(shù)字助理、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等各種電子產(chǎn)品中，尤其是射頻產(chǎn)品中。
本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種光刻工藝的返工方法，所述方法包括提供器件結(jié)構(gòu)，所述器件結(jié)構(gòu)上依次形成有金屬層、介電層、掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層；第一清洗步驟，其中，使用含有硫酸和過氧化氫的水溶液清洗所述器件結(jié)構(gòu)的表面， 以去除所述掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層；第二清洗步驟，其中，使用去離子水清洗所述器件結(jié)構(gòu)的表面；第三清洗步驟，其中，使用含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液清洗所述器件結(jié)構(gòu)的表面；以及在所述介電層上依次重新形成掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層。
2.如權(quán)利要求1所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述含有硫酸和過氧化氫的水溶液為SPM溶液。
3.如權(quán)利要求2所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述SPM溶液由98重量％ 的濃硫酸和30體積％的雙氧水按體積比為[2飛]1混合而成。
4.如權(quán)利要求廣3中任一項所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述第一清洗步驟的時間為25-60秒。
5.如權(quán)利要求廣3中任一項所述的所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述含有硫酸和過氧化氫的水溶液的溫度為135-180°C。
6.如權(quán)利要求1所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液為SCl清洗液。
7.如權(quán)利要求6所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述SCl清洗液由四重量％ 的氨水、30體積％的雙氧水和水按體積比為1 [廣5] [50 200]混合而成。
8.如權(quán)利要求1或6所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液的溫度為20-35°C。
9.如權(quán)利要求1所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述第一清洗步驟和第二清洗步驟采用噴淋清洗方式。
10.如權(quán)利要求9所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，利用并排設(shè)置在同一裝置中的兩個噴嘴分別實施所述第一清洗步驟和第二清洗步驟。
11.如權(quán)利要求10所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，在所述第一清洗步驟之后，且在所述第二清洗步驟之前，所述方法還依次包括過氧化氫水溶液清洗步驟，其中，利用實施第一清洗步驟的噴嘴將過氧化氫水溶液噴淋至所述器件結(jié)構(gòu)的表面；以及利用所述實施第一清洗步驟的噴嘴回吸所述過氧化氫水溶液。
12.如權(quán)利要求11所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述過氧化氫水溶液的濃度為25-35體積％。
13.如權(quán)利要求12所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述過氧化氫水溶液的濃度為四-33體積％。
14.如權(quán)利要求11或12所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述過氧化氫水溶液清洗步驟的時間為10-20秒。
15.如權(quán)利要求11或12所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述過氧化氫水溶液的溫度為20-25°C。
16.如權(quán)利要求1所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述金屬層為第一層金jM ο
17.如權(quán)利要求1或16所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述金屬層的材料為銅、鋁或鋁銅合金中的任一種。
18.如權(quán)利要求1所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述掩膜層的材料為含碳有機(jī)物。
19.如權(quán)利要求1所述的光刻工藝的返工方法，其特征在于，所述底部抗反射層的材料為含硅有機(jī)物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光刻工藝的返工方法，所述方法包括提供器件結(jié)構(gòu)，所述器件結(jié)構(gòu)上依次形成有金屬層、介電層、掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層；第一清洗步驟，其中，使用含有硫酸和過氧化氫的水溶液清洗所述器件結(jié)構(gòu)的表面,以去除所述掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層；第二清洗步驟，其中，使用去離子水清洗所述器件結(jié)構(gòu)的表面；第三清洗步驟，其中，使用含有氫氧化銨和過氧化氫的水溶液清洗所述器件結(jié)構(gòu)的表面；在所述介電層上依次形成掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層。根據(jù)本發(fā)明的光刻工藝的返工方法，可以徹底去除掩膜層、底部抗反射層和光刻膠層，并且不會腐蝕所述介電層和金屬層及在器件結(jié)構(gòu)表面形成顆粒缺陷。
文檔編號H01L21/027GK102543683SQ20101061516
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者劉煥新 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司