专利名称：光刻预处理方法及光刻方法
技术领域：
本发明涉及半导体加工技术，特别涉及一种光刻预处理方法、以及一种光刻方法。
背景技术：
在现有的光刻过程中，直接在半导体基体的表面旋涂光刻胶，然后通过光刻板对 光刻胶选择性曝光，再通过显影、清洗去除被感光的部分光刻胶，从而使得旋涂的光刻胶中 形成与光刻板中图案对应的沟槽。而在光刻之后的离子注入过程中，即可将离子通过该沟 槽注入至半导体基体的对应位置。 然而，由于旋涂于半导体基体表面的光刻胶在曝光过程中会产生光酸、且半导体 基体表面存在碱性化合物，因而光刻胶在曝光过程中产生的光酸会与半导体基体表面的碱 性化合物发生化学反应，而该化学反应所产生的残留物通常会沉积在光刻胶中形成的沟槽 底部两侧，从而影响光刻之后的离子注入。 以形成浅结的离子注入过程为例，如图1所示，半导体基体的表面已刻蚀出有源 区(Active Area)ll和多晶栅(poly gate) 12，如果直接在该半导体基体的表面旋涂光刻 胶，则在曝光之后会有上述残留物IO沉积在沟槽底部两侧的多晶栅12根部处。如此一来， 沉积的残留物IO有可能会延伸至多晶栅12附近的有源区11处，从而在离子注入深度较小 的情况下，使得应当注入至有源区11的离子被残留物io所阻碍，从而影响注入离子后的有 源区ll所形成的浅结。 而且，对于尺寸较小的多晶栅12、例如65nm，沟槽的宽度也就越小，相应地，有源 区11距离多晶栅12根部的距离也就越小，那么沉积在多晶栅12根部处的残留物10就越 有可能延伸至有源区11处。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种光刻预处理方法、以及一种光刻方法，能够避在光刻 过程中产生残留物。 本发明提供的一种光刻预处理方法，包括 利用热处理设备以900°C 110(TC之间的任意温度对半导体基体进行无氧热处 理； 当所述无氧热处理持续时间到达25秒 35秒、使得半导体基体表面的碱性化合 物分解后，停止热处理； 待半导体基体退火后，将其从热处理设备中取出。 在开始热处理之前，该方法进一步向热处理设备内部充入保护气体。 所述保护气体为氮气。 所述热处理设备以100(TC对半导体基体进行无氧热处理。
所述持续时间为30秒。 所述半导体基体的表面刻蚀有多晶栅和有源区。
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本发明提供的一种光刻方法，包括
在半导体基体的表面旋涂光刻胶；
通过光刻板对光刻胶选择性曝光；
去除被感光的部分光刻胶； 其特征在于，所述在半导体基体的表面旋涂光刻胶之前，该方法还包括 利用热处理设备以900°C IIO(TC之间的任意温度对半导体基体进行无氧热处
理； 当所述无氧热处理持续时间到达25秒 35秒、使得半导体基体表面的碱性化合物分解后，停止热处理； 待半导体基体退火后，将其从热处理设备中取出。 在开始热处理之前，该方法进一步向热处理设备内部充入保护气体。 所述保护气体为氮气。 所述热处理设备以100(TC对半导体基体进行无氧热处理。
所述持续时间为30秒。 所述半导体基体的表面刻蚀有多晶栅和有源区。 由上述技术方案可见，本发明在旋涂光刻胶之前，先对半导体基体进行温度900°C 110(TC、持续时间为25秒 35秒的无氧热处理，从而能够使得半导体基体表面的碱性化合物被分解，因而在后续光刻所涉及的曝光过程中，旋涂于半导体基体表面的光刻胶所产生的光酸不会与该碱性化合物进行化学反应，进而就不会产生沉积在光刻胶中形成的沟槽底部的残留物。 而且，热处理设备中可以充有保护气体、且热处理设备中不涉及大量化合反应，因而还能够保证半导体基体不受污染。
图1为现有技术中光刻后有残留物沉积的示意图。 图2为本发明实施例中光刻胶预处理方法的示例性流程图。 图3为本发明实施例中光刻后无残留物沉积的示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。 图2为本发明实施例中光刻胶预处理方法的示例性流程图。如图2所示，该方法在旋涂光刻胶之前执行，并包括如下步骤 步骤201，将半导体基体放入至热处理设备中，由该热处理设备以900°C IIO(TC之间的任意温度对半导体基体进行无氧热处理。其中，较佳地采用1000°C进行无氧热处理。
在本步骤中，可以将多个半导体基体同时放入至热处理设备中，以提高热处理效率；且，由于热处理设备进行的是无氧热处理，因而在开始热处理之前，还需要向热处理设备内部充入保护气体，例如惰性气体、或氮气等，其中，氮气的成本相对较低因而更为常用。
步骤202，当无氧热处理持续时间到达25秒 35秒、使得半导体基体表面的碱性化合物分解后，停止热处理。 实际应用中，本步骤所涉及的持续时间的精确取值，可以根据温度的不同、同时进行热处理的半导体基体数量不同、热处理设备性能的不同、以及保护气体类型的不同而通过实验来测得。其中，在热处理温度为100(TC时，较佳地确定持续时间为30秒。
步骤203，待半导体基体退火后，将其从热处理设备中取出。
至此，本流程结束。 在结束如图2所示的上述光刻预处理流程之后，即可按照现有方式在半导体基体
的表面旋涂光刻胶，然后通过光刻板对光刻胶选择性曝光，再通过显影、清洗去除被感光的
部分光刻胶，从而使得旋涂的光刻胶中形成与光刻板中图案对应的沟槽。 可见，本实施例在旋涂光刻胶之前，先对半导体基体进行温度90(TC 110(TC、持
续时间为25秒 35秒的无氧热处理，从而能够使得半导体基体表面的碱性化合物被分解，
因而在后续光刻所涉及的曝光过程中，旋涂于半导体基体表面的光刻胶所产生的光酸不会
与该碱性化合物进行化学反应，进而就不会产生沉积在光刻胶中形成的沟槽底部的残留物。 仍以形成浅结的离子注入过程为例，如图3所示，半导体基体的表面已刻蚀出有源区11和多晶栅12，由于预先将该半导体基体表面的碱性物质分解，因而在曝光之后没有残留物沉积在沟槽底部两侧的多晶栅12根部处，从而无论离子注入深度多小，应当注入至有源区11的离子均能够注入至有源区ll，从而不会影响注入离子后的有源区11所形成的浅结。 而且，由于没有残留物的沉积，因此，即便多晶栅12的尺寸再小、例如65nm，沟槽的宽度、以及有源区11距离多晶栅12根部的距离也比较小，对有源区11的离子注入也不会收到影响。 此外，由于热处理设备中充有保护气体、且热处理设备中不涉及大量化合反应，因而还能够保证半导体基体不受污染。在实际应用中，本实施例所使用的热处理设备，可以是现有半导体加工过程中"快速热退火"这一工序所使用的热处理设备。这样，两道工序可共用同一设备，节省了半导体加工的成本；且"快速热退火"这一工序中也需要使用保护气体、且不涉及大量化合反应，因而与该工序共用同一设备仍能够保证半导体基体不受污染。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种光刻预处理方法，其特征在于，该方法包括利用热处理设备以900℃～1100℃之间的任意温度对半导体基体进行无氧热处理；当所述无氧热处理持续时间到达25秒～35秒、使得半导体基体表面的碱性化合物分解后，停止热处理；待半导体基体退火后，将其从热处理设备中取出。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在开始热处理之前，该方法进一步向热处理设备内部充入保护气体。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述保护气体为氮气。
4. 如权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述热处理设备以IOO(TC对半导体基体进行无氧热处理。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述持续时间为30秒。
6. 如权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述半导体基体的表面刻蚀有多晶栅和有源区。
7. —种光刻方法，包括在半导体基体的表面旋涂光刻胶；通过光刻板对光刻胶选择性曝光；去除被感光的部分光刻胶；其特征在于，所述在半导体基体的表面旋涂光刻胶之前，该方法还包括利用热处理设备以900°C 110(TC之间的任意温度对半导体基体进行无氧热处理；当所述无氧热处理持续时间到达25秒 35秒、使得半导体基体表面的碱性化合物分解后，停止热处理；待半导体基体退火后，将其从热处理设备中取出。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，在开始热处理之前，该方法进一步向热处理设备内部充入保护气体。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述保护气体为氮气。
10. 如权利要求7至9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述热处理设备以IOO(TC对半导体基体进行无氧热处理。
11. 如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述持续时间为30秒。
12. 如权利要求7至9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述半导体基体的表面刻蚀有多晶栅和有源区。
全文摘要
本发明公开了一种光刻预处理方法、以及一种光刻方法。本发明在旋涂光刻胶之前，先对半导体基体进行温度900℃～1100℃、持续时间为25秒～35秒的无氧热处理，从而能够使得半导体基体表面的碱性化合物被分解，因而在后续光刻所涉及的曝光过程中，旋涂于半导体基体表面的光刻胶所产生的光酸不会与该碱性化合物进行化学反应，进而就不会产生沉积在光刻胶中形成的沟槽底部的残留物。
文档编号H01L21/02GK101740334SQ20081022633
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者吴永玉 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司