專利名稱：半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體襯底處理工藝。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺(Polyimide，PI)是一種高分子材料，具有耐高溫、耐輻射、絕緣性能好、 耐腐蝕、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，是半導(dǎo)體技術(shù)中特別是針對(duì)高壓器件抗靜電損傷的保護(hù)材料，但由于其化學(xué)性質(zhì)的特殊性致使其對(duì)物體表面的清潔度要求比較高。如圖1所示，現(xiàn)有的硅片預(yù)處理工藝流程一般是首先對(duì)硅片進(jìn)行鈍化層刻蝕；接著，依次進(jìn)行干法去膠和EKC濕法去膠，然后進(jìn)行聚酰亞胺光刻工藝。如圖2所示，現(xiàn)有的硅片預(yù)處理工藝流程中，在EKC濕法去膠后，實(shí)際上并未完全去除鈍化層表面的光刻膠等聚合物，因此，鈍化層表面往往會(huì)殘留一種目檢看不到的副產(chǎn)物，這種副產(chǎn)物會(huì)與后續(xù)的聚酰亞胺光刻工藝中的聚酰亞胺反應(yīng)，產(chǎn)生顯影液不能溶解的聚酰亞胺殘留物101，從而導(dǎo)致硅片返工或報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，將鈍化層刻蝕副產(chǎn)物去除干凈，使得聚酰亞胺光刻工藝顯影后無聚酰亞胺殘留物。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，包括以下步驟對(duì)半導(dǎo)體襯底依次進(jìn)行鈍化層刻蝕、第一干法去膠以及濕法去膠；對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行第二干法去膠；對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行聚酰亞胺光刻工藝。進(jìn)一步的，所述半導(dǎo)體襯底為硅片。進(jìn)一步的，所述第一干法去膠為等離子去膠法，去膠氣體為氧氣，去膠時(shí)間為 150 300秒，去膠溫度為220 300攝氏度。進(jìn)一步的，所述濕法去膠為EKC濕法去膠。進(jìn)一步的，所述第二干法去膠為等離子去膠法，去膠氣體為氧氣，去膠時(shí)間為 150 300秒，去膠溫度為220 300攝氏度。進(jìn)一步的，所述聚酰亞胺光刻工藝包括在所述半導(dǎo)體襯底上涂敷聚酰亞胺膜；對(duì)涂敷后的半導(dǎo)體襯底依次進(jìn)行前烘；對(duì)前烘后的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行曝光；對(duì)前烘后的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行顯影；對(duì)顯影后的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行堅(jiān)膜與熱固化。進(jìn)一步的，所述鈍化層為二氧化硅、氮化硅或氧化鋁。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，在濕法去膠后增加一步干法去膠，其等離子氣體能夠徹底將鈍化層表面殘留的副產(chǎn)物去除干凈，以最終達(dá)到在聚酰亞胺光刻工藝顯影后無聚酰亞胺殘留物的良好結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品在該步驟零返工的目的， 減少了產(chǎn)品的產(chǎn)出時(shí)間，節(jié)省制造成本。


圖1是現(xiàn)有的硅片預(yù)處理工藝流程圖；圖2是現(xiàn)有的硅片預(yù)處理工藝流程中的鈍化層表面及其聚酰亞胺殘留物示意圖；圖3是本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝流程圖；圖4是本發(fā)明半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝流程中濕法去膠后的鈍化層表面示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖3所示，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，包括以下步驟Si，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行鈍化層刻蝕；S2，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行第一干法去膠；S3，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行濕法去膠；S4，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行第二干法去膠；S5，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行聚酰亞胺光刻工藝。本發(fā)明所述的半導(dǎo)體襯底可以為硅片，也可以為其他材料。步驟Sl中，所述的鈍化層可以是二氧化硅、氮化硅、氧化鋁等，用作阻擋可動(dòng)離子、水汽、沾污以及防止劃傷、抗輻射等用途。對(duì)鈍化層進(jìn)行干法刻蝕后可形成鈍化層圖案。步驟S2中，所述的第一干法去膠的目的主要是去除步驟Sl的鈍化層刻蝕時(shí)所用的光刻膠，去膠氣體為氧氣，其工作原理是將半導(dǎo)體襯底置于真空反應(yīng)系統(tǒng)中，通入適量氧氣，加低壓(1.3 13 )，由高頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生高頻信號(hào)，使石英管內(nèi)形成強(qiáng)的電磁場(chǎng)， 使氧氣電離，形成氧離子、活化的氧原子、氧分子和電子等混合物的等離子體的輝光柱，通過調(diào)節(jié)功率、流量等工藝參數(shù)，可得到不同的去膠速率?；罨?活潑的原子態(tài)氧)可以與光刻膠反應(yīng)，生成易揮發(fā)性氣體，隨機(jī)被機(jī)械泵抽走，這樣就把鈍化層上的光刻膠去除。本實(shí)施例中，所述第一干法去膠的時(shí)間為150 300秒，溫度為220 300攝氏度。步驟S3中，所述的濕法去膠目的是去除因干法去膠而殘留在鈍化層等圖案邊緣的光刻膠，即去除殘膠。本實(shí)施例中，所述濕法去膠為EKC濕法去膠，工作原理是將第一干法去膠后的半導(dǎo)體襯底放入濕法去膠設(shè)備中，用EKC化學(xué)試劑噴灑至半導(dǎo)體襯底表面，并維持半導(dǎo)體襯底轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可以為300 500轉(zhuǎn)/分；在去膠過程中可采用去離子水作為沖洗液，以清洗掉半導(dǎo)體襯底表面的EKC化學(xué)試劑及其去除的殘膠。其中，EKC化學(xué)試劑為羥基多巴胺類有機(jī)溶劑，一般包含羥胺或其衍生物、季胺化合物的至少一種極性有機(jī)溶劑的組合物。步驟S4中，所述的第二干法去膠的目的是去除濕法去膠后鈍化層表面殘留的目檢看不到的副產(chǎn)物，其操作與步驟S2中所述的第一干法去膠基本相同，一般采用等離子去膠法，去膠氣體為氧氣。其工作原理是將半導(dǎo)體襯底置于真空反應(yīng)系統(tǒng)中，通入適量氧氣，加低壓，由高頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生高頻信號(hào)，使石英管內(nèi)形成強(qiáng)的電磁場(chǎng)，使氧氣電離，形成氧離子、活化的氧原子、氧分子和電子等混合物的等離子體的輝光柱?；罨?活潑的原子態(tài)氧)可以與鈍化層表面殘留的目檢看不到的副產(chǎn)物反應(yīng)，生成易揮發(fā)性氣體物質(zhì)，被機(jī)械泵抽走，這樣就把鈍化層上殘留的目檢看不到的副產(chǎn)物徹底去除了。該第二干法去膠的時(shí)間為150 300秒，溫度為220 300攝氏度，操作簡(jiǎn)單、去膠效率高、表面干凈光潔、無劃痕、成本低、環(huán)保。步驟S5中，所述聚酰亞胺光刻工藝包括在所述半導(dǎo)體襯底上涂敷聚酰亞胺膜；對(duì)涂敷后的半導(dǎo)體襯底依次進(jìn)行前烘；對(duì)前烘后的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行曝光；對(duì)前烘后的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行顯影；對(duì)顯影后的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行堅(jiān)膜與熱固化。由于步驟S4已經(jīng)徹底清除了鈍化層表面殘留的目檢看不到的副產(chǎn)物，所以該聚酰亞胺光刻工藝的顯影后，如圖4所示，將不會(huì)再有顯影液不能溶解的聚酰亞胺殘留物產(chǎn)生。綜上所述，本發(fā)明的半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，在濕法去膠后增加一步干法去膠， 其等離子氣體能夠徹底將鈍化層表面殘留的副產(chǎn)物去除干凈，以最終達(dá)到在聚酰亞胺光刻工藝顯影后無聚酰亞胺殘留物的良好結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品在該步驟零返工的目的，減少了產(chǎn)品的產(chǎn)出時(shí)間，節(jié)省制造成本，適用于有聚酰亞胺工藝參與的半導(dǎo)體器件制造過程。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，其特征在于，包括對(duì)半導(dǎo)體襯底依次進(jìn)行鈍化層刻蝕、第一干法去膠以及濕法去膠； 對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行第二干法去膠； 對(duì)所述半導(dǎo)體襯底進(jìn)行聚酰亞胺光刻工藝。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底為硅片。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，其特征在于，所述第一干法去膠為等離子去膠法，去膠氣體為氧氣，去膠時(shí)間為150 300秒，去膠溫度為220 300攝氏度。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，其特征在于，所述濕法去膠為EKC濕法去膠。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，其特征在于，所述第二干法去膠為等離子去膠法，去膠氣體為氧氣，去膠時(shí)間為150 300秒，去膠溫度為220 300攝氏度。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，其特征在于，所述聚酰亞胺光刻工藝包括在所述半導(dǎo)體襯底上涂敷聚酰亞胺膜； 對(duì)涂敷后的半導(dǎo)體襯底依次進(jìn)行前烘； 對(duì)前烘后的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行曝光； 對(duì)前烘后的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行顯影； 對(duì)顯影后的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行堅(jiān)膜與熱固化。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，其特征在于，所述鈍化層為二氧化硅、氮化硅或氧化鋁。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體襯底聚酰亞胺工藝，在濕法去膠后增加一步干法去膠，其等離子氣體能夠徹底將鈍化層表面殘留的副產(chǎn)物去除干凈，以最終達(dá)到在聚酰亞胺光刻工藝顯影后無聚酰亞胺殘留物的良好結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品在該步驟零返工的目的，減少了產(chǎn)品的產(chǎn)出時(shí)間，節(jié)省制造成本。
文檔編號(hào)H01L21/027GK102543686SQ20121003041
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者吳正泉, 李鵬 申請(qǐng)人:上海先進(jìn)半導(dǎo)體制造股份有限公司