光刻胶图形的灰化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种光刻胶图形的灰化方法。
【背景技术】
[0002]现有的半导体制造工艺中常需要采用掺杂工艺。在进行掺杂时通常需要先在待掺杂的衬底表面上形成光刻胶图形覆盖不需要掺杂的区域，然后对从光刻胶图形中露出的区域进行掺杂。在掺杂之后，一般采用灰化工艺(ashing)将光刻胶图形灰化，以便于后续工艺步骤的进行。
[0003]但是，现有技术中的灰化工艺在灰化光刻胶图形时容易对衬底造成一定程度的影响，例如导致衬底表面产生凹陷(recess)，凹陷会对衬底中的器件和后续工艺步骤以及器件的性能造成影响；现有的灰化工艺还可能对已经掺杂离子的区域造成影响，例如，导致掺杂区域中离子的分布发生变化，进而使形成的半导体器件的性能发生改变。
[0004]现有的灰化工艺还存在难以将光刻胶图形彻底灰化的问题，光刻胶图形灰化彻底会导致光刻胶图形残留，残留的光刻胶图形会给后续的工艺步骤造成影响。
[0005]同时，现有的光刻工艺所采用的灰化气体还存在灰化效率不高的问题，灰化效率低会给晶圆产出量(wafer per hour, WPH)造成影响。
[0006]为此，如何减小灰化过程中对衬底的影响，同时尽量快速彻底地灰化光刻胶图形，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0007]本发明解决的问题是在保证灰化效率的同时，尽量减少灰化光刻胶图形时对衬底的损伤，并尽量彻底地灰化光刻胶图形。
[0008]为解决上述问题，本发明提供一种光刻胶图形的灰化方法，包括:
[0009]提供衬底；
[0010]在所述衬底上依次形成至少两次光刻胶图形；
[0011]每次形成光刻胶图形后，以相应的光刻胶图形为掩膜，对衬底进行离子掺杂，相应光刻胶图形中会掺杂入不同含量的掺杂离子；
[0012]离子掺杂后，采用含有氢气的灰化气体灰化相应的光刻胶图形，掺杂入不同含量离子的光刻胶图形所采用的灰化气体中氢气的含量不同。
[0013]可选的，灰化气体中氢气的含量与离子掺杂的掺杂剂量成正比。
[0014]可选的，在所述衬底上依次形成两次光刻胶图形:在所述衬底上形成第一光刻胶图形，以所述第一光刻胶图形对衬底进行第一离子掺杂，第一光刻胶图形中会掺杂入第一含量的掺杂离子；
[0015]第一离子掺杂后，采用第一灰化气体灰化第一光刻胶图形；
[0016]灰化第一光刻胶图形后，在所述衬底上形成第二光刻胶图形，以所述第二光刻胶图形对衬底进行第二离子掺杂，第二光刻胶图形中会掺杂入第二含量的掺杂离子；
[0017]第二离子掺杂后，采用第二灰化气体灰化第二光刻胶图形。
[0018]可选的，第一离子掺杂的掺杂剂量小于第二离子掺杂的掺杂剂量，第一灰化气体中氢气的含量低于第二灰化气体中氢气的含量。
[0019]可选的，所述第一灰化气体中包含氢气与氮气的混合气体，其中氢气的含量在3%?6%的范围内；所述第二灰化气体中氢气的含量在14%?18%的范围内。
[0020]可选的，提供包含第一区域以及第二区域的衬底，在所述衬底的第二区域形成所述第一光刻胶图形，在所述衬底的第一区域形成所述第二光刻胶图形。
[0021]可选的，在所述衬底上依次形成三次光刻胶图形:在所述衬底上形成第一光刻胶图形，以所述第一光刻胶图形对衬底进行第一离子掺杂，第一光刻胶图形中会掺杂入第一含量的掺杂离子；
[0022]第一离子掺杂后，采用第一灰化气体灰化第一光刻胶图形；
[0023]灰化第一光刻胶图形后，在所述衬底上形成第二光刻胶图形，以所述第二光刻胶图形对衬底进行第二离子掺杂，第二光刻胶图形中会掺杂入第二含量的掺杂离子；
[0024]第二离子掺杂后，采用第二灰化气体灰化第二光刻胶图形；
[0025]灰化第二光刻胶图形后，在所述衬底上形成第三光刻胶图形，以所述第三光刻胶图形对衬底进行第三离子掺杂，第三光刻胶图形中会掺杂入第三含量的掺杂离子；
[0026]第三离子掺杂后，采用第三灰化气体灰化第三光刻胶图形。
[0027]可选的，第一离子掺杂的掺杂剂量小于第二离子掺杂的掺杂剂量，第二离子掺杂的掺杂剂量小于第三尚子掺杂的掺杂剂量；
[0028]第一灰化气体中氢气的含量低于第二灰化气体中氢气的含量，第二灰化气体中氢气的含量低于第三灰化气体中氢气的含量。
[0029]可选的，所述第一灰化气体中包含氢气与氮气的混合气体，其中氢气的含量在3%?6%的范围内；
[0030]所述第二灰化气体中氢气的含量在14%?18%的范围内；
[0031 ] 所述述第三灰化气体中氢气的含量在20%?40%的范围内。
[0032]可选的，提供包含第一区域以及第二区域的衬底，在所述衬底的第二区域形成所述第一光刻胶图形，在所述衬底的第一区域形成所述第二光刻胶图形，在所述衬底的第二区域形成所述第三光刻胶图形。
[0033]可选的，所述第一灰化气体中氢气的含量为4%，所述第二灰化气体中氢气的含量为 16%。
[0034]可选的，灰化所述第一光刻胶图形的灰化温度在O摄氏度至350摄氏度的范围内。
[0035]可选的，灰化所述第一光刻胶图形的灰化温度在280摄氏度至350摄氏度的范围内。
[0036]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0037]相对于现有的其他灰化气体，采用含有氢气的灰化气体灰化光刻胶图形可以减小对衬底的影响，因为氢气对于衬底的损伤相对较小，且不会导致衬底发生氧化；使掺杂入不同含量离子的光刻胶图形所采用的灰化气体中氢气的含量不同，这有利于增加控制灰化光刻胶图形的灵活度，因为不同氢气含量的灰化气体对于光刻胶图形的灰化速率以及灰化的彻底程度不同，一般来说，氢气在灰化气体中的含量与灰化光刻胶图形的彻底程度成正比，且氢气在灰化气体中的含量与灰化光刻胶图形的速率呈高斯分布。使掺杂入不同含量离子的光刻胶图形所采用的灰化气体中氢气的含量不同有利于灵活调整在灰化光刻胶图形的速率以及灰化光刻胶图形的彻底程度，以尽可能的在灰化彻底程度以及灰化速率之间达到较好的平衡。
[0038]进一步，灰化气体中氢气的含量与离子掺杂的掺杂剂量成正比，有利于保证整个灰化过程的效率，同时能够较为彻底地灰化光刻胶图形，因为离子掺杂的掺杂剂量较低，离子掺杂后光刻胶图形中含有掺杂离子的含也量较低，掺杂离子含量较低的光刻胶图形比较容易被灰化；采用氢气含量较低的灰化气体能够较快地灰化这些光刻胶图形，进而保证整个灰化过程的效率，进而保证晶圆产出量；离子掺杂的掺杂剂量较高时，离子掺杂后光刻胶图形中含有掺杂离子的含也量较高，这种光刻胶图形比较难以灰化，采用氢气含量较高的灰化气体能够较彻底地灰化这些光刻胶图形。
【附图说明】
[0039]图1是本发明光刻胶图形的灰化方法一实施例中的流程示意图。
【具体实施方式】
[0040]现有的灰化工艺在灰化光刻胶图形时很容易对衬底造成影响。例如现有的灰化工艺中采用一些含氧