去除含有顆粒缺陷的光刻抗反射層的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種去除含有顆粒缺陷的光刻抗反射層的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制造工藝中，通常會(huì)涉及到刻蝕多晶硅的環(huán)節(jié)。在對(duì)多晶硅進(jìn)行刻蝕時(shí)，需要先在多晶硅表面形成光刻抗反射層;然后在光刻抗反射層上形成具有一定厚度且均勻性好的光刻膠層，對(duì)光刻膠層進(jìn)行曝光、顯影，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，以光刻膠圖案為掩模對(duì)多晶硅進(jìn)行刻蝕。所述光刻抗反射層可以防止光線通過(guò)光刻膠層之后在多晶硅界面處發(fā)生反射，從而保證光刻膠層能均勻曝光。
[0003]然而在沉積光刻抗反射層過(guò)程中，由于一些環(huán)境因素如腔體泄露等，容易在光刻抗反射層中形成大量的顆粒缺陷。顆粒缺陷的存在會(huì)導(dǎo)致后續(xù)多晶硅刻蝕工藝中位于顆粒下方的多晶硅不能完全被刻蝕掉，這將對(duì)半導(dǎo)體器件的正常工作及良率有重大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種去除含有顆粒缺陷的光刻抗反射層的方法，提高半導(dǎo)體器件的良率。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種去除含有顆粒缺陷的光刻抗反射層的方法，包括:提供基底，所述基底包括多晶硅層、以及形成于多晶硅層上的光刻抗反射層，所述光刻抗反射層內(nèi)形成有顆粒缺陷;采用第一濕法刻蝕工藝對(duì)所述基底進(jìn)行刻蝕;采用第二濕法刻蝕工藝對(duì)所述基底進(jìn)行刻蝕。
[0006]可選地，形成所述光刻抗反射層的方法包括在多晶硅層上依次形成氮氧化硅層及二氧化硅層。
[0007]可選地，形成所述氮氧化硅層及二氧化硅層的工藝包括等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積;形成所述氮氧化硅層的厚度范圍是250埃至350埃，形成所述二氧化硅層的厚度范圍是40埃至60埃。
[0008]可選地，所述顆粒缺陷的成份包括二氧化娃。
[0009]可選地，所述第一濕法刻蝕工藝包括:使用氫氟酸的水溶液進(jìn)行刻蝕；以及使用磷酸的水溶液進(jìn)行刻蝕。
[0010]可選地，所述氫氟酸的水溶液中氫氟酸與水的體積比范圍為1:50至1:2000，氫氟酸的水溶液的溫度范圍為22攝氏度至24攝氏度;刻蝕時(shí)間為50秒至80秒。
[0011 ]可選地，所述磷酸的水溶液的濃度范圍為磷酸的體積百分?jǐn)?shù)為80%至90%，磷酸的水溶液的溫度范圍為155攝氏度165攝氏度;刻蝕時(shí)間為800秒至1200秒。
[0012]可選地，所述第二濕法刻蝕工藝包括:使用氨水與雙氧水的混合溶液進(jìn)行刻蝕；以及使用氫氟酸的水溶液進(jìn)行刻蝕。
[0013]可選地，使用氨水與雙氧水的混合溶液進(jìn)行刻蝕的方法包括:采用氨水與雙氧水的混合溶液在超聲波的作用下浸泡所述多晶硅層，所述超聲波的頻率為900KHz至I 10KHz，所述氨水與雙氧水的混合溶液中氫氧化銨、過(guò)氧化氫與水的體積比為1: 2:40，溫度范圍為22攝氏度至24攝氏度;浸泡時(shí)間為500秒至700秒。
[0014]可選地，所述氫氟酸的水溶液中氫氟酸與水的體積比為1:100，溫度為22攝氏度至24攝氏度;刻蝕時(shí)間為16秒至24秒。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0016]本發(fā)明實(shí)施例的方法采用第一濕法刻蝕工藝對(duì)所述基底進(jìn)行刻蝕，以去除光刻抗反射層;采用第二濕法刻蝕工藝進(jìn)一步刻蝕，以去除光刻抗反射層中的顆粒缺陷，從而徹底地去除含有顆粒缺陷的光刻抗反射層，得到干凈的多晶硅表面。
[0017]進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的方法中，第二濕法刻蝕工藝通過(guò)使用氨水與雙氧水的混合溶液消除顆粒缺陷與多晶硅層表面之間的粘合力，再使用氫氟酸的水溶液溶解去除所述顆粒缺陷，有效地避免了顆粒缺陷因較強(qiáng)的粘合力回粘到多晶硅層表面而無(wú)法徹底去除。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1至圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的去除含有顆粒缺陷的光刻抗反射層的方法的中間結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明實(shí)施例提供一種去除含有顆粒缺陷的光刻抗反射層的方法，下面結(jié)合附圖加以詳細(xì)的說(shuō)明。
[0020]圖1至圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的去除含有顆粒缺陷的光刻抗反射層的方法的中間結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0021]參考圖1，提供基底，所述基底包括多晶硅層100、以及形成于多晶硅層100上的光刻抗反射層110。形成所述光刻抗反射層110的方法包括在多晶硅層100上依次形成氮氧化硅層111及二氧化硅層112。所述光刻抗反射層110內(nèi)形成有顆粒缺陷113。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，形成所述氮氧化硅層111的方法為等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n,PECVD)工藝，工藝參數(shù)包括:反應(yīng)溫度為390攝氏度至410攝氏度，反應(yīng)氣體包括硅烷和一氧化二氮，硅烷的流量為170標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，一氧化二氮的流量為390標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，沉積時(shí)間為10秒至13秒;形成所述氮氧化硅層的厚度范圍是250埃至350埃。
[0023]形成所述二氧化硅層112的方法為等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝，工藝參數(shù)包括:反應(yīng)溫度為390攝氏度至410攝氏度，反應(yīng)氣體包括硅烷和一氧化二氮，硅烷的流量為20標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘至25標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘，一氧化二氮的流量為720標(biāo)準(zhǔn)暈升/分鐘，沉積時(shí)間為3秒至5秒;形成所述二氧化硅層的厚度范圍是40埃至60埃。
[0024]在另一個(gè)實(shí)施例中，在所述多晶硅層100上形成光刻抗反射層110之前，還包括在多晶硅層100上形成其他薄膜層，如掩模層、氧化層等。
[0025]在沉積形成所述氮氧化硅層111及二氧化硅層112的過(guò)程中，由于一些環(huán)境因素的存在，容易導(dǎo)致光刻抗反射層110中形成大量的顆粒缺陷113。在一些實(shí)施例中，所述顆粒缺陷113的成份為二氧化硅。
[0026]需要說(shuō)明的是，所述顆粒缺陷113并非均勻地分布于氮氧化硅層111及二氧化硅層112中，且所述顆粒缺陷113可能呈不規(guī)則形狀。圖1中所示的顆粒缺陷113的形狀與分布位置僅為示意，不代表所述顆粒缺陷113—定具有如圖1所示的形狀與位置。光刻抗反射層110中存在的顆粒缺陷113，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)多晶硅層100刻蝕工藝中位于顆粒缺陷113下方的多晶硅層100不能完全被刻蝕掉，這將對(duì)半導(dǎo)體器件的正常工作及良率有重大影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成產(chǎn)品良率過(guò)低以至于產(chǎn)品報(bào)廢。
[0027]為了提高晶片的利用效率，需要對(duì)晶片進(jìn)行處理，去除帶有顆粒缺陷113的光刻抗反射層110，以便能重復(fù)利用晶片。
[0028]結(jié)合參考圖2，采用第一濕法刻蝕工藝對(duì)所述基底進(jìn)行刻蝕，以去除所述光刻抗反射層110。所述第一濕法刻蝕工藝包括:使用氫氟酸的水溶液進(jìn)行刻蝕，以去除所述光刻抗反射層110中的二氧化硅層112;以及使用磷酸的水溶液進(jìn)行刻蝕，以去除所述光刻抗反射層110中的氮氧化硅層111。
[0029]所述氫氟酸的水溶液中氫氟酸與水的體積比范圍為1:50至1:2000，所述氫氟酸的水溶液的溫度范圍為22攝氏度至24攝氏度，刻蝕時(shí)間為50秒至80秒;所述磷酸的水溶液的濃度范圍為磷酸的體積百分?jǐn)?shù)為80 %至90 %，所述磷酸的水溶液的溫度范圍為155攝氏度165攝氏度，刻蝕時(shí)間為800秒至1200秒。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，所述氫氟酸的水溶液中氫氟酸與水的體積比為1:60，所述氫氟酸的水溶液的溫度為23攝氏度，刻蝕時(shí)間為60秒;所述磷酸的水溶液的濃度為磷酸的體積百分?jǐn)?shù)為86 %，溫度為160°C，刻蝕時(shí)間為1000秒。