防止光刻胶层脱落的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种防止光刻胶层脱落的方法。
【背景技术】
[0002]在半导体技术领域中，光刻胶(PR)通常用于光刻过程中，将光刻掩膜版上的图形转移到晶圆上。光刻胶层如果出现脱落(lifting)问题，将会导致光刻胶图形发生变形，无法在晶圆上形成准确的图形。
[0003]现有技术在娃化物阻挡层(SAB: salicide block)的形成过程中就往往会发生光刻胶脱落的问题，导致形成的硅化物阻挡层的图形不准确，后续形成的硅化物层的位置和尺寸与设计发生偏差，从而影响最终形成的半导体芯片的性能。具体的，在形成硅化物阻挡层的过程中，通常会在晶圆表面形成氧化硅层，然后再在所述氧化硅层表面形成图形化光刻胶层，所述图形化光刻胶层暴露出需要去除的部分光刻胶层，即待形成硅化物层区域表面的氧化硅层;然后通过湿法刻蚀工艺去除未被光刻胶层覆盖的氧化硅。
[0004]所述湿法刻蚀工艺一般采用氢氟酸溶液进行，但是由于酸液会影响光刻胶的粘附性，在湿法刻蚀溶液流速较快或浓度较大情况下，容易使光刻胶的粘附性下降，使光刻胶发生脱落，导致不需要形成硅化物区域的氧化硅层也受到刻蚀，从而导致最终形成的硅化物的尺寸与位置与实际要求偏差。
[0005]不仅是在SAB工艺中的氧化硅刻蚀过程中，其他采用酸性溶液进行湿法刻蚀的过程中，均会容易发生光刻胶脱落的问题，影响形成的芯片的性能。
[0006]所以，亟需一种防止光刻胶层发生脱落的方法。
【发明内容】
[0007]本发明解决的问题是提供一种防止光刻胶层发生脱落的方法，防止在湿法刻蚀过程中，光刻胶层发生脱落。
[0008]为解决上述问题，本发明提供一种防止光刻胶层发生脱落的方法，包括:提供衬底;在所述衬底表面形成待刻蚀层;对所述待刻蚀层进行表面处理，提高所述待刻蚀层的表面亲水性;在所述进行表面处理后的待刻蚀层表面形成光刻胶层。
[0009]可选的，所述表面处理方法提高待刻蚀层表面的含氧基团数量。
[0010]可选的，所述待刻蚀层的材料为氧化硅或氮化硅。
[0011 ]可选的，所述表面处理方法提高待刻蚀层表面的S1-O或S1-OH数量。
[0012]可选的，在形成所述光刻胶层之前，采用旋转涂覆工艺在所述进行表面处理后的待刻蚀层表面形成六甲基二硅亚胺层。
[0013]可选的，所旋转涂覆工艺的时间为36s?55s。
[0014]可选的，所述表面处理的方法为灰化工艺、刷洗工艺或去离子水清洗工艺。
[0015]可选的，所述灰化工艺采用的气体为氧气，流量范围为100sccm?5000sccm，压强范围为500mTorr?3000mTorr，温度范围为50°C?300°C，时间范围为20s?lOmin。
[0016]可选的，所述刷洗工艺为采用去离子水冲洗待刻蚀层表面，时间为1s?100s，水压为2MPa?3MPa。
[0017]可选的，所述去离子水清洗工艺采用浸入式清洗方式，时间范围为200s-1000s，温度范围为20°C?80°C。
[0018]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0019]本发明的技术方法在衬底表面形成待刻蚀层之后，对所述待刻蚀层进行表面处理，提高所述待刻蚀层表面的亲水性，然后再在所述处理后的待刻蚀层表面形成光刻胶层。所述待刻蚀层表面亲水性提高，可以提高所述待刻蚀层与光刻胶之间的粘附性，从而避免在所述待刻蚀层表面形成的光刻胶发生脱落问题。
[0020]进一步，本发明的技术方案通过对待刻蚀层进行表面处理，提高所述待刻蚀层表面的含氧基团数量，例如提高所述待刻蚀层表面的S1-O或S1-OH的数量，从而提高所述待刻蚀层表面的亲水性。
[0021]进一步，本发明的技术方案在形成所述光刻胶层之前，在所述待刻蚀层表面形成六甲基二硅亚胺层(HDMS)，由于所述待刻蚀层经过表面处理后，亲水性增加，提高了所述待刻蚀层表面的含氧基团，例如提高S1-O和S1-OH的数量和强度，从而在形成所述HDMS之后，所述HDMS与待刻蚀层101表面反应形成的S1-O-Si (CH3)3的数量增加，从而进一步提高所述HDMS层与待刻蚀层之间的粘附性，从而提高后续形成的光刻胶层与待刻蚀层之间的粘附性，防止光刻胶层发生脱落。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的现有技术中，对晶圆进行湿法刻蚀的示意图；
[0023]图2至图5是本发明的实施例的防止光刻胶层发生脱落的方法的过程示意图。
【具体实施方式】
[0024]如现有技术中所述，采用酸性溶液进行湿法刻蚀的过程中，均会容易发生光刻胶脱落的问题。
[0025]请参考图1，在硅化物阻挡层的形成过程中，对氧化硅层进行刻蚀过程中，通常将多个批次的晶圆垂直放入刻蚀槽10内，进行湿法刻蚀。所述晶圆包括正面和背面，所述正面为形成有光刻胶层的表面。
[0026]越靠近刻蚀槽壁处刻蚀溶液的流动速度越快，所述正面离刻蚀槽壁最近的晶圆表面的光刻胶层最容易发生脱落问题，例如第I批次中的第25片晶圆；而第2批次的第I片晶圆虽然也距离刻蚀槽壁很近，但是由于是晶圆背面靠近所述刻蚀槽壁，所以对光刻胶层的影响不大。
[0027]为了避免晶圆表面的光刻胶层发生脱落问题，需要增加光刻胶层与晶圆表面的待刻蚀层之间的粘附性。
[0028]本发明的实施例中，对待刻蚀层表面进行表面处理，使所述待刻蚀层表面的亲水性提高，然后再在所述表面处理后的待刻蚀层表面形成光刻胶层，从而可以提高光刻胶层与待刻蚀层之间的粘附性，避免在后续工艺中发生光刻胶脱落的问题。
[0029]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0030 ]请参考图2，提供衬底100，在所述衬底100表面形成待刻蚀层1I。
[0031]本实施例中，所述衬底100为形成有器件层的晶圆，所述器件层内具有半导体器件结构、介质层、有源区等。本实施例中，所述衬底100表面为一层多晶硅层，后续在所述多晶硅层的部分区域形成金属硅化物层。
[0032]采用化学气相沉积工艺在所述衬底100表面形成待刻蚀层101。本实施例中，所述待刻蚀层101的材料为氧化硅，用于形成金属硅化物层阻挡层(SAB)。在本发明的其他实施例中，所述待刻蚀层101还可以用于形成硬掩膜层等。
[0033]在本发明的其他实施例中，所述待刻蚀层101的材料也可以是氮化硅或其他采用酸性溶液进行湿法刻蚀的材料。
[0034]请参考图3，形成所述待刻蚀层101之后，对所述待刻蚀层101表面进行表面处理提高所述待刻蚀层101的表面亲水性。
[0035]所述表面处理通过提高待刻蚀层101表面的含氧基团提高所述待刻蚀层101的亲水性。本实施例中，所述表面处理提高所述待刻蚀层101表面的S1-OH数量，从而提高所述待刻蚀层101的表面亲水性。所述待刻蚀层101表面亲水性提高，可以提高所述待刻蚀层101与光刻胶之间的粘附性，从而避免在所述待刻蚀层101表面形成的光刻胶发生脱落问题。
[0036]在本发明的其他实施例中，所述表面处理可以提高所述待刻蚀层101表面的S1-O数量，或者同时提高S1-OH与S1-O的数量。
[0037]本实施例中，所述表面处理的方法为灰化工艺。具体的所述灰化工艺采用的气体为氧气，流量范围是100sccm?5000sccm，压强范围是500mTorr?3000mTorr，温度范围是50°C?300°C，时间范围是20s?lOmin。
[0038]采用氧气对所述待刻蚀层101的表面进行灰化处理，可以去除所述待刻蚀层1