專利名稱：去除離子注入光敏抗蝕劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及半導(dǎo)體器件制造方法，更具體地涉及去除用做離子注入阻擋且在離子注入期間性能改變的離子注入光敏抗蝕劑的方法。
背景技術(shù)：
目前，在制造包括存儲器裝置時必須采用光刻工藝。在半導(dǎo)體器件制造中，在利用光敏抗蝕劑通過曝光和顯影工藝形成蝕刻掩模之后，利用蝕刻掩模層圖案通過蝕刻工藝在半導(dǎo)體晶片上形成各種圖案。這里，光敏抗蝕劑用做蝕刻掩模層圖案以在晶片上形成圖案，因此在晶片上形成期望圖案之后需要通過蝕刻工藝去除。光敏抗蝕劑的去除通過典型的剝離工藝進行，例如氧氣等離子體灰化，且需要清洗工藝以去除光敏抗蝕劑的殘余。
同時，光敏抗蝕劑經(jīng)常被再一次用做離子注入阻擋，而不是在用作蝕刻掩模層圖案之后被去除。例如，當(dāng)制造DRAM時，光敏抗蝕劑作為蝕刻掩模層圖案以形成位線接觸孔。隨后，在離子注入p型雜質(zhì)以改善在外圍電路區(qū)域內(nèi)暴露的柵極鎢層的接觸電阻時，該光敏抗蝕劑作為離子注入阻擋。然而這種情況下，該光敏抗蝕劑也被注入該雜質(zhì)，這會改變光敏抗蝕劑的性能。具體而言，對于注入硼離子的情形，在光敏抗蝕劑上發(fā)生絡(luò)合而致使光敏抗蝕劑保留在晶片上，即使是在執(zhí)行剝離和清洗工藝以去除光敏抗蝕劑之后。如果光敏抗蝕劑的殘余確實存在，則接觸區(qū)域內(nèi)的接觸電阻增大，使器件的電學(xué)性能惡化，且光敏抗蝕劑的粒子作為降低器件可靠性的源。
傳統(tǒng)上，為了去除離子注入的光敏抗蝕劑，在使用硫酸過氧化氫化合物(SPM)清洗溶液執(zhí)行該清洗工藝之后，使用稀釋氧化物蝕刻劑(BOE)清洗溶液或SC-1(標(biāo)準(zhǔn)清洗-1)清洗溶液執(zhí)行附加的清洗工藝。然而，當(dāng)使用BOE清洗溶液執(zhí)行該附加清洗工藝時，存在的問題為，盡管光敏抗蝕劑的去除速率高，但是打開用于離子注入的位線接觸孔由于氧化物層的損耗而加寬。此外，當(dāng)使用SC-1清洗溶液執(zhí)行附加清洗工藝時，存在的問題為，離子注入的柵極鎢層受到該清洗溶液的侵蝕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例涉及去除離子注入的光敏抗蝕劑的方法，該方法可以在離子注入中性能改變的光敏抗蝕劑的去除速率，由此防止由于光敏抗蝕劑殘留而引起的器件性能的惡化。
在一個實施例中，去除離子注入的光敏抗蝕劑的方法包括的步驟為首先使用應(yīng)用了兆聲工藝的熱去離子水清洗具有離子注入的光敏抗蝕劑的半導(dǎo)體襯底；首先使用冷去離子水漂洗該半導(dǎo)體襯底；干燥該半導(dǎo)體襯底；去除該光敏抗蝕劑；以及使用SPM溶液再次清洗該半導(dǎo)體襯底。
在另一個實施例中，去除離子注入的光敏抗蝕劑的方法包括將具有離子注入的光敏抗蝕劑的半導(dǎo)體襯底浸入熱去離子水；以及使用包括H2SO4∶H2O2混合比例范圍為4∶1至50∶1的H2SO4和H2O2的SPM溶液來清洗該半導(dǎo)體晶片。
在另一個實施例中，去除離子注入的光敏抗蝕劑的方法包括在使用H2SO4、H2O2和HF混合物的清洗溶液清洗在其上形成有離子注入的光敏抗蝕劑的半導(dǎo)體襯底時，溶解該光敏抗蝕劑。


圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的去除離子注入的光敏抗蝕劑的方法的流程圖；圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的去除離子注入的光敏抗蝕劑的方法的流程圖；以及圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的去除離子注入的光敏抗蝕劑的方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的去除離子注入的光敏抗蝕劑的方法的流程圖。參考圖1，在使用光敏抗蝕劑作為離子注入阻擋對半導(dǎo)體襯底執(zhí)行離子注入之后，具有離子注入的光敏抗蝕劑的該襯底加載到濕式洗滌站(wet station)。在本實施例中，該濕式洗滌站包括清洗用于傳遞襯底的機械卡盤的卡盤清洗器；使用液態(tài)劑清洗和漂洗襯底的多個浴液、以及在清洗和漂洗襯底之后干燥該襯底的干燥器。該多個浴液包括其中由液態(tài)劑清洗襯底的液態(tài)劑浴液、置于該液態(tài)劑浴液之間的熱快速傾倒漂洗(Quick DumpRinse)浴液、中間漂洗浴液、以及其中襯底被漂洗的最終漂洗浴液。
在加載到具有前述構(gòu)造的濕式洗滌站之后，襯底經(jīng)過卡盤清洗器和液態(tài)劑浴液。隨后，在熱快速傾倒漂洗浴液中使用冷去離子水清洗襯底(步驟110)。冷去離子水的溫度約為25℃，襯底清洗進行約20秒至60秒。隨后，通過逐漸提高冷去離子水的溫度，使用約90℃至120℃的熱去離子水清洗襯底(步驟120)。該清洗步驟進行約1分鐘至10分鐘。此時，對該熱去離子水施加兆聲工藝。通過施加該兆聲工藝產(chǎn)生的沖擊波激勵光敏抗蝕劑的剝離，從而允許光敏抗蝕劑與下層分離。
接著，在逐漸降低去離子水的溫度時，使用約25℃的冷去離子水清洗襯底(步驟130)。該清洗操作進行約20秒至60秒。這樣，在使用熱去離子水清洗之前和之后，使用冷去離子水清洗襯底，使得可以盡可能避免由于與熱去離子水的突然接觸而損傷半導(dǎo)體襯底。接著，在濕式洗滌站的最終漂洗浴液中使用冷去離子水漂洗襯底(步驟140)。襯底的漂洗是按照下述方式進行的，使襯底所在的最終漂洗浴液中的冷去離子水溢流。此時，也對冷去離子水施加兆聲工藝，改善光敏抗蝕劑的去除速率。接著，在濕式洗滌站的干燥器內(nèi)干燥襯底(步驟150)。
在使用去離子水的一系列工藝?yán)缜逑?、漂洗和干燥完成時，半導(dǎo)體襯底從濕式洗滌站載出。接著，從襯底剝離光敏抗蝕劑(步驟160)。光敏抗蝕劑的剝離可以通過利用但不限于氧氣等離子體灰化工藝而執(zhí)行。盡管大多數(shù)光敏抗蝕劑是通過剝離工藝去除，但襯底上可能存在光敏抗蝕劑的殘留。因此，襯底再次加載到濕式洗滌站上，并經(jīng)歷一系列工藝。此時，使用H2SO4、H2O2和H2O混合物的清洗溶液進行襯底的清洗(步驟170)。這里，由于載步驟110至140中，光敏抗蝕劑已經(jīng)使用去離子水通過清洗和干燥工藝剝離，光敏抗蝕劑的殘留可以僅通過使用SPM溶液執(zhí)行清洗工藝即可令人滿意地去除。
圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的去除離子注入的光敏抗蝕劑的方法的流程圖。第二實施例與圖1的第一實施例不同之處為，僅通過清洗工藝，而不進行分離的光敏抗蝕劑剝離工藝，由此去除離子注入的光敏抗蝕劑。
參考圖2，在使用光敏抗蝕劑作為離子注入阻擋對半導(dǎo)體襯底執(zhí)行離子注入之后，具有離子注入的光敏抗蝕劑的襯底被加載到濕式洗滌站。盡管在將襯底加載到濕式洗滌站之前，不需要對光敏抗蝕劑預(yù)先執(zhí)行剝離工藝，但可以預(yù)先執(zhí)行例如氧氣等離子體灰化的典型剝離工藝。正如第一實施例所述，第二實施例的濕式洗滌站也包括使用液態(tài)劑清洗和漂洗襯底的多個浴液，以及在清洗和漂洗晶片之后干燥襯底的干燥器。該多個浴液包括其中通過使用液態(tài)劑清洗襯底的液態(tài)劑浴液、置于該液態(tài)劑浴液之間的熱快速傾倒漂洗浴液、中間漂洗浴液、以及其中襯底被漂洗的最終漂洗浴液。
在被載入到具有上述構(gòu)造的濕式洗滌站之后，襯底經(jīng)過該液態(tài)劑浴液。接著，在快速排水漂洗浴液中使用約80℃至120℃的熱去離子水清洗該襯底(步驟210)。此時，按照下述方式進行對襯底的清洗，即，將襯底浸入充滿熱去離子水的快速排水漂洗浴液中。襯底的清洗進行約10分鐘。使用熱去離子水清洗襯底，被離子注入硬化的光敏抗蝕劑改變性能，使得光敏抗蝕劑的去除速率可以通過后續(xù)清洗工藝提高。接著，在液態(tài)劑浴液中使用包括H2SO4∶H2O2混合比例范圍為4∶1至50∶1的H2SO4和H2O2的SPM溶液清洗襯底(步驟220)。在SPM溶液溫度為90℃至130℃時，使用SPM溶液清洗半導(dǎo)體襯底約5分鐘至15分鐘。
圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的去除離子注入的光敏抗蝕劑的方法的流程圖。第三實施例與上述實施例不同之處為，使用特定的清洗溶液通過溶解離子注入的光敏抗蝕劑而去除該光敏抗蝕劑。參考圖3，具有離子注入的光敏抗蝕劑的半導(dǎo)體襯底加載到單個或者腔型設(shè)備(步驟310)。該設(shè)備為但不限于可以注射形式為噴霧(spray)的清洗溶液的設(shè)備。接著，H2SO4、H2O2和HF混合物的清洗溶液供給到該設(shè)備以溶解離子注入的光敏抗蝕劑(步驟320)。在該清洗溶液中，H2SO4用于溶解光敏抗蝕劑，H2O2用于氧化光敏抗蝕劑，HF用于輕微蝕刻光敏抗蝕劑的殘留。為此，H2SO4、H2O2和HF按照H2SO4∶H2O2∶HF重量比約為100～500∶1～5∶1～5混合，該清洗溶液的溫度約為100℃至200℃，且該清洗進行約1分鐘至10分鐘。在某些情況下，當(dāng)使用H2SO4、H2O2和HF混合物的清洗溶液清洗晶片時，襯底可以按照約300RPM至1000RPM速度旋轉(zhuǎn)。
僅僅出于說明的目的描述了實施例及附圖，但是本發(fā)明僅由權(quán)利要求界定。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離由權(quán)利要求界定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以進行各種改進、添加和替換。
權(quán)利要求
1.一種去除離子注入的光敏抗蝕劑的方法，包括使用應(yīng)用了兆聲工藝的熱去離子水第一次清洗具有離子注入的光敏抗蝕劑的半導(dǎo)體襯底；使用冷去離子水第一次漂洗所述半導(dǎo)體襯底；干燥所述半導(dǎo)體襯底；去除所述離子注入的光敏抗蝕劑；以及使用硫酸過氧化氫混合物溶液第二次清洗所述半導(dǎo)體襯底。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括在所述第一次清洗之前使用所述冷去離子水清洗所述半導(dǎo)體襯底；以及在所述第一次清洗之后，逐漸降低所述熱去離子水的溫度，使用所述冷去離子水第二次清洗所述半導(dǎo)體襯底。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中包括在所述第一次清洗之前，使用所述冷去離子水清洗所述半導(dǎo)體襯底20秒至60秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，包括在所述第一次清洗之后，使用所述冷去離子水第二次清洗所述半導(dǎo)體襯底20秒至60秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括在90℃至120℃的溫度下執(zhí)行所述第一清洗1分鐘至10分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括使用應(yīng)用了兆聲工藝的所述去離子水執(zhí)行所述第一清洗。
7.一種去除離子注入的光敏抗蝕劑的方法，包括將具有離子注入的光敏抗蝕劑的半導(dǎo)體襯底浸入熱去離子水；以及使用包括H2SO4∶H2O2混合比例范圍為4∶1至50∶1的H2SO4和H2O2的硫酸過氧化氫混合物溶液清洗所述半導(dǎo)體晶片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，包括將所述半導(dǎo)體襯底浸入溫度為80℃至120℃的所述熱去離子水約10分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，包括使用溫度為90℃至130℃的所述硫酸過氧化氫混合物溶液清洗所述半導(dǎo)體襯底約5分鐘至15分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，還包括在將所述半導(dǎo)體襯底浸入所述熱去離子水之前，從所述半導(dǎo)體襯底去除所述光敏抗蝕劑。
11.一種去除離子注入光敏抗蝕劑的方法，包括在使用H2SO4、H2O2和HF混合物的清洗溶液清洗具有離子注入的光敏抗蝕劑的半導(dǎo)體襯底時，溶解所述光敏抗蝕劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中H2SO4、H2O2和HF按照H2SO4∶H2O2∶HF重量比為100～500∶1～5∶1～5混合。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述H2SO4、H2O2和HF混合物的清洗溶液的溫度為100℃至200℃。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述光敏抗蝕劑被溶解1分鐘至10分鐘。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，包括當(dāng)使用所述H2SO4、H2O2和HF混合物的清洗溶液清洗半導(dǎo)體襯底時，旋轉(zhuǎn)所述半導(dǎo)體襯底。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，包括以300RPM至1000RPM旋轉(zhuǎn)所述半導(dǎo)體襯底。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除離子注入光敏抗蝕劑的方法，包括使用應(yīng)用了兆聲工藝的熱去離子水第一次清洗具有離子注入的光敏抗蝕劑的半導(dǎo)體襯底；使用冷去離子水第一次漂洗該半導(dǎo)體襯底；干燥該半導(dǎo)體襯底；去除該離子注入的光敏抗蝕劑；以及使用硫酸過氧化氫混合物(SPM)溶液第二次清洗該半導(dǎo)體襯底。
文檔編號G03F7/42GK101075552SQ200710103459
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月18日
發(fā)明者韓智惠, 文玉敏, 金愚鎮(zhèn), 尹孝燮, 樸志镕, 吳起俊 申請人:海力士半導(dǎo)體有限公司