去除光刻胶的后处理方法及互连层结构的制作方法技术

本申请提供了一种去除光刻胶的后处理方法及互连层结构的制作方法。其中，去除光刻胶的后处理方法中，光刻胶是采用NMP溶液刻蚀去除，该后处理方法包括：采用臭氧水对去除光刻胶后的半导体器件进行第一次清洗；采用去离子水对第一次清洗后的半导体器件进行第二次清洗。该后处理方法首先通过臭氧水的氧化分解作用剥离半导体器件表面上的有机物残留及其所衍生的残留缺陷，然后再利用去离子水清洗剥离掉的有机物残留及其所衍生的残留缺陷，从而去除了半导体器件表面上的有机物残留及其所衍生的残留缺陷，以提高半导体的稳定性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路的
，尤其涉及一种去除光刻胶的后处理方法 及互连层结构的制作方法。
技术介绍
在集成电路的制作工艺过程中，通常需要在半导体器件上沉积覆盖一层光刻胶， 然后对未覆盖光刻胶的半导体器件进行后续的工艺操作，比如刻蚀、离子注入、沉积等，之 后再去除光刻胶。目前，常见的去除光刻胶的方法包括干法工艺以及湿法工艺。在干法工 艺中，以氧等离子的灰化干法工艺为例，是通过等离子体碰撞光刻胶而实现去除光刻胶的 目的。这样干法工艺通常会对半导体器件造成一定程度的损害。在湿法工艺中，通常是通 过试剂与光刻胶发生反应而实现去除光刻胶的目的，这种湿法工艺通过选择性的化学反应 以去除光刻胶，避免了对半导体器件的损害，使其成为集成电路制作领域中应用范围最广 的去除光刻胶的方法。目前，最常用的湿法去除光刻胶(尤其是具有较大厚度的光刻胶)的试剂为N-甲基 2_吡咯酮（NMP)，其具体的工艺过程为：通过旋涂等工艺将N-甲基2-吡咯酮均匀喷洒在芯 片上的光刻胶上，在70~80°C的温度下与光刻胶进行反应，反应时间为30-120秒；然后采 用去离子水清洗芯片，去除残留的光刻胶及其他有机物。然而，N-甲基2-吡咯酮刻蚀去除 光刻胶后，通常会在芯片表面上产生有机物残留，进而形成残留缺陷，现有的去离子清洗芯 片工艺不能有效去除这些残留缺陷，而这些残留缺陷可能会影响半导体器材的稳定性。
技术实现思路
本申请旨在提供一种，以解决 现有NMP溶液去除光刻胶过程中存在的半导体器件表面上产生残留缺陷的问题。 为了解决上述问题，本申请的一方面在于提供了一种去除光刻胶的后处理方法， 该光刻胶是采用NMP溶液去除，该后处理方法包括：采用臭氧水对去除光刻胶后的半导体 器件进行第一次清洗；采用去离子水对第一次清洗后的半导体器件进行第二次清洗。 进一步地，上述后处理方法中，臭氧水中03的含量为10~80ppm。 进一步地，上述后处理方法中，第一次清洗的温度为25~45°C，时间为20~120 秒。 进一步地，上述后处理方法中，第二次清洗的温度为25~45°C，时间为20~120 秒。 进一步地，上述后处理方法进一步包括：采用氮气吹干第二次清洗后的半导体器 件。 本申请的另一方面在于提供了一种互连层结构的制作方法。该制作方法包括：形 成内部具有第一金属区域的第一互连层；在第一互连层上形成具有第二通孔的第二互连层 和具有第一通孔的硬掩膜，其中第一通孔和第二通孔与第一金属区域位置相匹配；在第二 通孔中形成光刻胶层；采用NMP溶液刻蚀去除第一金属区域上的光刻胶层；采用本申请上 述的去除光刻胶的后处理方法清洗第一金属区域；在第二通孔中形成第二金属区域。 进一步地，上述制作方法中，在采用NMP溶液刻蚀去除第一金属区域上的光刻胶 层的步骤前，还包括沿第一通孔内壁向外回蚀硬掩膜，形成具有第三通孔的硬掩膜的步骤， 其中第三通孔的横截面积大于第一通孔的横截面积。 进一步地，上述制作方法中，形成内部具有第一金属区域的第一互连层的步骤包 括：在半导体器件区的表面沿远离半导体器件区的方向依次形成第一刻蚀阻挡层和第一介 电层，以形成第一互连层；依次刻蚀第一介电层和第一刻蚀阻挡层，在第一互连层中形成第 一沟道；在第一沟道中形成第一金属区域。 进一步地，上述制作方法中，在第一互连层上形成具有第二通孔的第二互连层和 具有第一通孔的硬掩膜的步骤包括：在第一互连层表面沿远离第一互连层的方向依次形成 第二刻蚀阻挡层和第二介电层，以形成第二互连层；在第二互连层上形成硬掩膜，并刻蚀硬 掩膜，在硬掩膜中形成第一通孔；沿第一通孔向下刻蚀第二介电层和第二刻蚀阻挡层，以形 成使得第一金属区域上表面裸露的第二通孔。 进一步地，上述制作方法中，形成光刻胶层的步骤包括：形成覆盖在硬掩膜上并填 充在第一通孔和第二通孔中的光刻胶预备层；刻蚀去除光刻胶预备层中位于硬掩膜上以及 位于第一通孔中的光刻胶，形成位于第二通孔中的光刻胶层。 应用本申请的技术方案，在采用NMP溶液刻蚀去除半导体器件上的光刻胶后，首 先通过臭氧水的氧化分解作用剥离半导体器件表面上的有机物残留及其所衍生的残留缺 陷，然后再利用去离子水清洗剥离掉的有机物残留及其所衍生的残留缺陷，从而去除了半 导体器件表面上的有机物残留及其所衍生的残留缺陷，以提高半导体的稳定性能。【附图说明】 构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实 施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中： 图1示出了根据本申请的实施方式所提供的去除光刻胶的后处理方法的流程示 意图； 图2示出了根据本申请的实施方式所提供的互连层结构的制作方法的流程示意 图； 图3示出了本申请实施方式所提供的互连层结构的制作方法中，形成内部具有第 一金属区域的第一互连层后的基体的剖面结构示意图； 图4示出了在图3所示的第一互连层上形成具有第二沟道的第二互连层和具有第 一通孔的硬掩膜后的基体的剖面结构示意图； 图5示出了沿图4所示的第一通孔41向下刻蚀第二互连层30,形成具有第二通孔 37的第二互连层30后的基体的剖面结构示意图； 图6示出了形成覆盖在图5所示的硬掩膜上并填充在第一通孔和第二通孔中的光 刻胶预备层后的基体的剖面结构示意图； 图7示出了刻蚀去除光刻胶预备层中位于硬掩膜上以及位于第一通孔中的光刻 胶预备层，形成位于第二通孔中的光刻胶层后的基体的剖面结构示意图； 图8示出了沿图7所示的第一通孔内壁向外回蚀硬掩膜，形成第三通孔后的基体 的剖面结构示意图； 图9示出了采用NMP溶液刻蚀去除图8所示的第一金属区域上的光刻胶层，并对 第一金属区域进行清洗后的基体的剖面结构示意图；以及 图10示出了在图9所示的第二通孔中形成第二金属区域后的基体的剖面结构示 意图。【具体实施方式】 下面将结合本申请的【具体实施方式】，对本申请的技术方案进行详细的说明，但如 下实施例仅是用以理解本申请，而不能限制本申请，本申请中的实施例及实施例中的特征 可以相互组合，本申请可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根 据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式 也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于"包含"和/或"包 括"时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。 由
技术介绍
可知，现有NMP溶液去除光刻胶过程中存在的半导体器件表面上的有 机物残留会形成残留缺陷的问题，本申请的专利技术人针对上述问题进行研究，提出了一种去 除光刻胶的后处理方法，其中光刻胶是采用NMP溶液刻蚀去除。如图1所示，该后处理方法 包括：采用臭氧水对去除光刻胶后的半导体器件进行第一次清洗；再采用去离子水对第一 次清洗后的半导体器件进行第二次清洗。优选地，上述方法进一步包括：采用氮气吹干第二 次清洗后的半导体器件。 在上述去除光刻胶的方法中，在采用N-甲基2-吡咯酮刻蚀去除光刻胶后，先采用 臭氧水对刻蚀后的半导体器件进行清洗，由于臭氧水中具有十分活泼的、具有强烈氧化作 用的单原子氧，能够通过氧化分解剥离半导体器件表面上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除光刻胶的后处理方法，所述光刻胶是采用NMP溶液刻蚀去除，其特征在于，所述后处理方法包括：采用臭氧水对去除所述光刻胶后的半导体器件进行第一次清洗；以及采用去离子水对所述第一次清洗后的所述半导体器件进行第二次清洗。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘焕新，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31