减少光刻湿法腐蚀钻蚀的工艺方法与流程

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种减少光刻湿法腐蚀钻蚀的工艺方法。

背景技术：

一般在光刻制造中常规工艺为：预处理→匀胶→前烘→曝光→后烘→显影→显检→坚膜→腐蚀→腐检→去胶→完工检验，但在台面引线孔腐蚀中，由于该层氧化层为p扩氧化层，且表面一般含有微量的玻璃粉，特别在芯片台阶处光刻胶往往与硅片表面粘接不牢，在湿法腐蚀工艺中，易钻蚀，表面发花，产品可靠性降低。

在湿法腐蚀工艺中，钻蚀是难以避免的，但过度的钻蚀对产品产生致命的危害，往往减少钻蚀成为光刻业界的一大工艺难题。

技术实现要素：

本发明的技术目的是针对上述湿法腐蚀工艺中钻蚀问题的，提供一种减少光刻湿法腐蚀钻蚀的工艺方法。

实现本发明目的的技术方案是：

减少光刻湿法腐蚀钻蚀的工艺方法，该工艺方法依次包括底膜预处理、一次光刻、二次光刻和湿法腐蚀，使基片进行湿法腐蚀前进行两次光刻胶保护。

进一步地，所述工艺方法依次包括底膜预处理、一次匀胶、一次前烘、一次曝光、一次显影、一次坚膜、二次匀胶、二次前烘、二次曝光、二次显影、显检、二次坚膜、湿法腐蚀、腐检和去胶。

作为优选，所述工艺方法还包括去胶后进行完工检验。

具体地，所述工艺方法依次包括：

底膜预处理，将基片进行氧化处理，形成氧化层；

一次匀胶，将光刻胶一涂覆于基片上；

一次前烘，将一次均胶后的基片烘烤一定时间；

一次曝光，用掩膜板掩蔽，紫外线曝光一定时间；

一次显影，将一次曝光后的基片浸入显影液中显影；

一次坚膜，将一次显影后的基片在一定温度下烘烤一定时间；

二次匀胶，将光刻胶二涂覆于一次坚膜后的基底上；

二次前烘，将二次均胶后的基片烘烤一定时间；

二次曝光，用掩膜板掩蔽，紫外线曝光一定时间；

二次显影，将二次曝光后的基片浸入显影液中显影；

显检，将二次显影后的基片目检或/和镜检，留下合格品；

二次坚膜，将二次显影后的基片在一定温度下烘烤一定时间；

湿法腐蚀，使用腐蚀液将二次坚膜后的的基片进行腐蚀，后处理；

腐检，将湿法腐蚀后的基片镜检；

去胶，将腐检后的基片放入去胶液中去胶，得到产品。

作为优选，所述一次光刻的光刻胶一和二次光刻的光刻胶二型号不同。

作为优选，所述一次光刻的光刻胶一的粘度高于二次光刻的光刻胶二的粘度。

具体地，所述一次坚膜的时间比二次坚膜的时间短。

具体地，所述一次曝光与二次曝光所用的掩膜板相同，所述掩膜板为引线孔版。

进一步地，所述基片为硅基片，底膜处理形成的氧化层为二氧化硅层，所述光刻胶一为BN308光刻胶，所述光刻胶二为RFJ220光刻胶。

本发明还包括一种应用于半导体分立器件芯片制造的光刻工艺方法，包含上述所述的减少光刻湿法腐蚀钻蚀的工艺方法。

本发明的有益效果是：

本发明的减少光刻湿法腐蚀钻蚀的工艺方法，在通过不增加其它任何设备的情况下，在现有的生产条件下，提高湿法腐蚀质量。本发明在一次光刻后，湿法腐蚀前，进行第二次光刻，即二次匀胶，再曝光、显影，得到两次完全重合的光刻图形。通过两次光刻后，得到较厚的光刻胶膜，能有效阻挡腐蚀液穿透光刻胶膜，避免腐蚀液与衬底发生反应，减少钻蚀。

在湿法腐蚀工艺中，钻蚀是难以避免的，但过度的钻蚀对产品产生致命的危害，也有人提出，可以一次性提高胶膜厚度，便可达到此效果。但是往往胶膜越厚，曝光后光刻图形分辨率越低，造成图形关键CD尺寸发生改变，使图形失效。

本发明的一次光刻的光刻胶一和二次光刻的光刻胶二不同，利用光刻胶相似相溶的机理，使两层光刻胶完全结合，在不降低图形分辨率的情况下，提高光刻胶膜厚度，减少湿法腐蚀后的钻蚀量。

附图说明

图1是光刻常规工艺后的台面功率器件引线孔湿法腐蚀后的剖面结构图；

图2是本发明工艺后的台面功率器件引线孔湿法腐蚀后的剖面结构图；

其中，1-被钻蚀的氧化层；2-被钻蚀的氧化层；3-被钻蚀的氧化层；4-被钻蚀的氧化层；5-氧化层，6-玻璃层；7-开孔区一；8-开孔区二；9-未被钻蚀的氧化层；10-未被钻蚀的氧化层；11-未被钻蚀的氧化层；12-未被钻蚀的氧化层。

具体实施方式

以下通过具体的实例来进一步说明本发明。

实施例1

减少光刻湿法腐蚀钻蚀的工艺方法，该工艺方法依次包括底膜预处理、一次光刻、二次光刻和湿法腐蚀，使基片进行湿法腐蚀前进行两次光刻胶保护。

以上为本发明的核心内容，在通过不增加其它任何设备的情况下，在现有的生产条件下，提高湿法腐蚀质量。本发明在一次光刻后，湿法腐蚀前，进行第二次光刻，得到两次完全重合的光刻图形。通过两次光刻后，得到较厚的光刻胶膜，能有效抵挡腐蚀液浸入光刻胶膜底部，避免腐蚀液与衬底发生反应，减少钻蚀。并且不会因为光刻胶厚造成曝光后光刻图形分辨率低，造成图形关键CD尺寸发生改变，从而造成图形失效。本发明在利用光刻胶相似相溶的机理，使两层光刻胶完全结合，在不降低图形分辨率的情况下，提高光刻胶膜厚度，减少湿法腐蚀后的钻蚀量。

进一步地，所述工艺方法依次包括底膜预处理、一次匀胶、一次前烘、一次曝光、一次显影、一次坚膜、二次匀胶、二次前烘、二次曝光、二次显影、显检、二次坚膜、湿法腐蚀、腐检和去胶，作为优选，所述去工艺方法还包括去胶后进行完工检验。

具体地，所述工艺方法依次包括：

底膜预处理，将基片进行氧化处理，形成氧化层；

一次匀胶，将光刻胶一涂覆于基片上；

一次前烘，将匀胶后的基片烘烤一定时间；

一次曝光，用掩膜板掩蔽，紫外线曝光一定时间；

一次显影，将曝光后的基片浸入显影液中显影；

一次坚膜，将显影后的基片在一定温度下烘烤一定时间；

二次匀胶，将光刻胶二涂覆于一次坚膜后的基底上；

二次前烘，将二次均胶后的基片烘烤一定时间；

二次曝光，用掩膜板掩蔽，紫外线曝光一定时间；

二次显影，将二次曝光后的基片浸入显影液中显影；

显检，将二次显影后的基片目检或/和镜检，留下合格品；

二次坚膜，将二次显影后的基片在一定温度下烘烤一定时间；

湿法腐蚀，使用腐蚀液将二次坚膜后的的基片进行腐蚀，后处理；

腐检，将将湿法腐蚀后的基片镜检；

去胶，将腐检后的基片放入去胶液中去胶，得到产品。

作为优选，所述一次光刻的光刻胶一和二次光刻的光刻胶二型号不同，所述一次光刻的光刻胶一的粘度高于二次光刻的光刻胶二的粘度。

具体地，所述一次坚膜的时间比二次坚膜的时间短。

具体地，所述一次曝光与二次曝光所用的掩膜板相同，所述掩膜板为引线孔版。

进一步地，所述基片为硅基片，底膜处理形成的氧化层为二氧化硅层，所述光刻胶一为BN308光刻胶，所述光刻胶二为RFJ220光刻胶。

具体的工艺步骤：

第一步：底膜预处理(将硅片放入HMDS烘箱，条件为温度T＝120℃，时间t＝60min，真空度-720pa，形成二氧化硅氧化层)；

第二步：一次匀胶(采用轨道式全自动匀胶机，光刻胶采用BN308光刻胶，转速3000rpm，时间30s)；

第三步：一次前烘(将一次匀胶后的硅片放入温度为100℃的烘箱中烘烤，时间40min)；

第四步：一次曝光(用引线孔版掩蔽，紫外线曝光，曝光时间15-20秒)；

第五步：一次显影(将一次曝光后的硅片浸入HFJ2200型显影液中显影，时间8-10min)；

第六步：一次坚膜(将一次显影后的硅片放入温度为120℃烘箱中烘烤，时间为20min)；

第七步：二次匀胶(采用轨道式全自动匀胶机，光刻胶采用RFJ220光刻胶，转速3000rpm，时间30s)；

第八步：二次前烘(将二次匀胶后的硅片放入温度为100℃的烘箱中烘烤，时间40min)；

第九步：二次曝光(用引线孔版掩蔽，紫外线曝光，曝光时间6-8秒)；

第十步：二次显影(将二次曝光后的硅片浸入HFJ2200型显影液中显影，时间8-10min)；

第十一步：显检(将二次显影后的硅片全部目检，并在金相显微镜下镜检，剔除因其它因素造成的不合格品，将不合格品去胶处理后，按以上步骤重新操作)；

第十二步：二次坚膜(将二次显影后的硅片放入温度为140℃烘箱中烘烤，时间为40min)；

第十三步：湿法腐蚀(将二次坚膜后的硅片充分冷却后，放入BOE腐蚀液中进行腐蚀二氧化硅，温度为38±2℃，时间为7-10min。从腐蚀液中取出后，用去离子水冲洗干净后，放入甩干机中甩干。)；

第十四步：腐检，即湿法腐蚀后检验(将甩干后的硅片全部目检，并在金相显微镜下镜检)；

第十五步：去胶(将腐检后的硅片放入浓硫酸∶双氧水＝4∶1去胶液中去胶，浸泡8-10min后取出，用去离子水冲净，甩干)，即得到产品；

第十六步：检验(将甩干后的硅片全部检验，检验合格后送入下道工序)。

如图2所示，进行检验后所获得的产品即台面功率器件引线孔湿法腐蚀后的剖面结构图，芯片玻璃层6边缘处的氧化层5保护完整，即形成未被钻蚀的氧化层9、10、11、12，线条陡直。

对比实施例

常规光刻湿法腐蚀工艺方法：

第一步：底膜预处理(将硅片放入HMDS烘箱，条件为温度T＝120℃，时间t＝60min，真空度-720pa，形成二氧化硅氧化层)；

第二步：匀胶(采用轨道式全自动匀胶机，光刻胶采用BN308光刻胶，转速3000rpm，时间30s)；

第三步：前烘(将匀胶后的硅片放入温度为100℃的烘箱中烘烤，时间40min)；

第四步：曝光(用引线孔版掩蔽，紫外线曝光，曝光时间15-20秒)；

第五步：显影(将曝光后的硅片浸入HFJ2200型显影液中显影，时间8-10min)：

第六步：坚膜(将显影后的硅片放入温度为120℃烘箱中烘烤，时间为20min)；

第十三步：湿法腐蚀(将坚膜后的硅片充分冷却后，放入BOE腐蚀液中进行腐蚀二氧化硅，温度为38±2℃，时间为7-10min。从腐蚀液中取出后，用去离子水冲洗干净后，放入甩干机中甩干。)；

第十四步：腐检，即湿法腐蚀后检验(将甩干后的硅片全部目检，并在金相显微镜下镜检)

第十五步：去胶(将腐检后的硅片放入浓硫酸∶双氧水＝4∶1去胶液中去胶，浸泡8-10min后取出，用去离子水冲净，甩干)，即得到产品；

第十六步：检验(将甩干后的硅片全部检验，检验合格后送入下道工序)。

如图1所示，进行检验后所获得的产品即台面功率器件引线孔湿法腐蚀后的剖面结构图，芯片玻璃层6边缘处的氧化层5被腐蚀的较多，即形成被钻蚀的氧化层1、2、3、4，线条不直。

实施例2

一种应用于半导体分立器件芯片制造的光刻工艺方法，利用实施例1的减少光刻湿法腐蚀钻蚀的工艺方法。

以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，同样适用于其它光刻层次，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。