一种用于降低光刻单面保护缺陷的制造方法与流程

本发明属于硅片制作工艺技术领域，涉及到一种用于降低光刻单面保护缺陷的制造方法。

背景技术：

在半导体制造中，光刻工艺步骤约占整个生产线的60％，且常有硅片返工影响生产流程。光刻单面保护在光刻工艺中是最简单的一项工艺。传统的光刻单面保护工艺为，硅片预处理-单面匀胶-坚膜-腐蚀-去胶。由于在匀胶工艺作业旋转过程中，往往受设备、排风、光刻胶粘度、环境等因素影响，在未匀胶的那面，常常溅有光刻胶胶粒、胶丝等，从而阻挡二氧化硅的腐蚀，造成返工，严重影响加工效率，因此，为了提高光刻工艺质量，对工艺环节进行改善与创新，减少返工。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于降低光刻单面保护缺陷的制造方法，解决了现有光刻工艺在制作的过程中，存在返工的问题，严重影响光刻工艺的质量，使得加工效率低。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于降低光刻单面保护缺陷的制造方法，包括如下步骤：

s1、s1、将硅片依次进行rcai化学清洗、rcaii化学清洗和烘干；

s2、将烘干后的硅片进行氧化，在硅片上生长氧化层；

s3、在氧化后的硅片正面或背面涂敷负性光刻胶，涂敷负性光刻胶的面构成匀胶面，放入110～120℃洁净烘箱中进行前烘30-40min，在涂敷负性光刻胶的另一面附有少量光刻胶；

s4、将涂敷光刻胶的硅片进行曝光，此时只曝光匀胶面，曝光时间4～6秒，汞灯光强为50～80mw/cm2，另一面不进行曝光；

s5、曝光后，将硅片放入负性显影液中显影、漂洗、时间为10min；

s6、显影后将硅片放入140～150℃洁净烘箱中进行坚膜，时间30～40min；

s7、坚膜后，将硅片放入腐蚀液中进行腐蚀，以除去未用光刻胶保护面的氧化层；

s8、去胶，将硅片进行去胶；

s9、将去胶后的硅片,进行单面扩散。

进一步地，所述步骤s2中，硅片氧化的扩散温度为1100～1200℃，通氧时间为6～8h,要求氧化层的厚度为1.2～1.6微米。

进一步地，所述步骤s7中腐蚀液的组成为氟化铵和氢氟酸，其中v氟化铵：v氢氟酸＝5：1，腐蚀液温度为35～40℃。

进一步地，所述步骤s8中硅片去胶采用的溶液为v浓硫酸：v过氧化氢＝4:1的溶液。

本发明的有益效果：

本发明通过曝光、显影和坚膜后，利用负性光刻胶的性质，可将硅片表面在匀胶时产生的胶丝、胶粒进行溶解，进而无光刻胶残留；而对匀胶面通过曝光，负性光刻胶在紫外光作用下产生交联聚合反应，在负胶显影液中不会去除，从而达到需要保护面有完整光刻胶保护，且无光刻胶残留，为后期腐蚀二氧化硅奠定了基础，减少了返工次数和制造成本，进而提高了工艺质量和制造效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明经步骤s2中生成的硅片剖面示意图；

图2为传统工艺制成的硅片剖面示意图；

图3为本发明经匀胶、曝光、显影后的硅片剖面示意图；

图4为本发明经步骤s7后生成的硅片剖面示意图；

图5为本发明经步骤s8后生成的硅片剖面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明为一种用于降低光刻单面保护缺陷的制造方法，包括如下步骤：

s1、硅片1进行rcai化学清洗，去除硅片表面有机物等污染,按v氨水：v过氧化氢:v水＝1:2:5，温度80℃，时间10min,清洗干净后，再进行rcaii化学清洗，去除硅片表面金属杂质等，按v盐酸：v过氧化氢:v水＝1:2:5，温度80℃，时间10min；清洗干净后甩干，并放入洁净烘箱中烘干，烘烤的时长10-20min、温度140-150℃；

s2、将烘干后的硅片1放进扩散炉中进行氧化，在硅片1上生长氧化层2；其中，扩散温度为1100～1200℃，通氧时间为6～8h,要求氧化层2的厚度为1.2～1.6微米；

s3、在氧化后的硅片1正面或背面涂敷负性光刻胶，涂敷负性光刻胶的面构成匀胶面3,采用负性光刻胶的型号为rfj-220-100mpa.s，在涂敷负性光刻胶的另一面附有少量光刻胶4；放入110～120℃洁净烘箱中进行前烘30-40min，用于蒸发光刻胶中的溶剂和增加光刻胶对硅片衬底的黏附性；

s4、将涂敷光刻胶的硅片送入光刻机上进行曝光，此时只曝光匀胶面3，曝光时间4～6秒，汞灯光强为50～80mw/cm2，附有少量光刻胶的面不进行曝光；

s5、曝光后，将硅片放入负性显影液中显影、漂洗、时间为10min；

s6、显影后将硅片放入140～150℃洁净烘箱中进行坚膜，时间30～40min；

s7、坚膜后，进行表面检验，若硅片匀胶面的光刻胶保护完好，另一面无任何光刻胶，则将表明合格；硅片放入由氟化铵的体积∶氢氟酸的体积＝5∶1的溶液中腐蚀，去净未用光刻胶保护面的氧化层；其中，腐蚀液温度为35～40℃，氟化铵溶液的质量百分比为35％～40％；

s8、去胶，将硅片放入由浓硫酸的体积：过氧化氢的体积＝4:1的溶液中去胶；

s9、将去胶后的硅片,放进扩散炉中,进行单面扩散，通过扩散后，在硅片单面形成n+或p+。

本发明通过曝光、显影和坚膜后，利用负性光刻胶的性质，可将硅片表面在匀胶时产生的胶丝、胶粒进行溶解，进而无光刻胶残留；而对匀胶面通过曝光，负性光刻胶在紫外光作用下产生交联聚合反应，在负胶显影液中不会去除，从而达到需要保护面有完整光刻胶保护，且无光刻胶残留，为后期腐蚀二氧化硅奠定了基础，减少了返工次数和制造成本，进而提高了工艺质量和制造效率。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种用于降低光刻单面保护缺陷的制造方法，包括如下步骤：将硅片进行预处理，清洗烘干；硅片进行氧化；硅片单面进行匀胶；将涂敷光刻胶的硅片进行曝光；将曝光后的硅片进行显影；将硅片放入恒温烘箱中进行坚膜；将硅片放入腐蚀液中进行腐蚀；对硅片进行去胶；将去胶后的硅片放进扩散炉中进行单面扩散。本发明通过曝光、显影和坚膜，并利用负性光刻胶的性质，可将硅片表面在匀胶时产生的胶丝、胶粒进行溶解，而匀胶面通过曝光，负性光刻胶产生交联聚合反应，在负胶显影液中不会去除，从而达到保护的作用，为后期腐蚀二氧化硅奠定了基础，减少了返工次数和制造成本，进而提高了工艺质量和制造效率。

技术研发人员：顾晶伟;刘宗贺;陆益;李超;刘宗帅;何孝鑫;黄元凯
受保护的技术使用者：安徽富芯微电子有限公司
技术研发日：2017.10.31
技术公布日：2018.03.20