去除光刻膠的后處理方法及互連層結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種去除光刻膠的后處理方法 及互連層結(jié)構(gòu)的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在集成電路的制作工藝過程中，通常需要在半導(dǎo)體器件上沉積覆蓋一層光刻膠， 然后對未覆蓋光刻膠的半導(dǎo)體器件進(jìn)行后續(xù)的工藝操作，比如刻蝕、離子注入、沉積等，之 后再去除光刻膠。目前，常見的去除光刻膠的方法包括干法工藝以及濕法工藝。在干法工 藝中，以氧等離子的灰化干法工藝為例，是通過等離子體碰撞光刻膠而實現(xiàn)去除光刻膠的 目的。這樣干法工藝通常會對半導(dǎo)體器件造成一定程度的損害。在濕法工藝中，通常是通 過試劑與光刻膠發(fā)生反應(yīng)而實現(xiàn)去除光刻膠的目的，這種濕法工藝通過選擇性的化學(xué)反應(yīng) 以去除光刻膠，避免了對半導(dǎo)體器件的損害，使其成為集成電路制作領(lǐng)域中應(yīng)用范圍最廣 的去除光刻膠的方法。
[0003]目前，最常用的濕法去除光刻膠(尤其是具有較大厚度的光刻膠)的試劑為N-甲基 2_吡咯酮（NMP)，其具體的工藝過程為：通過旋涂等工藝將N-甲基2-吡咯酮均勻噴灑在芯 片上的光刻膠上，在70~80°C的溫度下與光刻膠進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間為30-120秒；然后采 用去離子水清洗芯片，去除殘留的光刻膠及其他有機(jī)物。然而，N-甲基2-吡咯酮刻蝕去除 光刻膠后，通常會在芯片表面上產(chǎn)生有機(jī)物殘留，進(jìn)而形成殘留缺陷，現(xiàn)有的去離子清洗芯 片工藝不能有效去除這些殘留缺陷，而這些殘留缺陷可能會影響半導(dǎo)體器材的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請旨在提供一種去除光刻膠的后處理方法及互連層結(jié)構(gòu)的制作方法，以解決 現(xiàn)有NMP溶液去除光刻膠過程中存在的半導(dǎo)體器件表面上產(chǎn)生殘留缺陷的問題。
[0005] 為了解決上述問題，本申請的一方面在于提供了一種去除光刻膠的后處理方法， 該光刻膠是采用NMP溶液去除，該后處理方法包括：采用臭氧水對去除光刻膠后的半導(dǎo)體 器件進(jìn)行第一次清洗；采用去離子水對第一次清洗后的半導(dǎo)體器件進(jìn)行第二次清洗。
[0006] 進(jìn)一步地，上述后處理方法中，臭氧水中03的含量為10~80ppm。
[0007] 進(jìn)一步地，上述后處理方法中，第一次清洗的溫度為25~45°C，時間為20~120 秒。
[0008] 進(jìn)一步地，上述后處理方法中，第二次清洗的溫度為25~45°C，時間為20~120 秒。
[0009] 進(jìn)一步地，上述后處理方法進(jìn)一步包括：采用氮氣吹干第二次清洗后的半導(dǎo)體器 件。
[0010] 本申請的另一方面在于提供了一種互連層結(jié)構(gòu)的制作方法。該制作方法包括：形 成內(nèi)部具有第一金屬區(qū)域的第一互連層；在第一互連層上形成具有第二通孔的第二互連層 和具有第一通孔的硬掩膜，其中第一通孔和第二通孔與第一金屬區(qū)域位置相匹配；在第二 通孔中形成光刻膠層；采用NMP溶液刻蝕去除第一金屬區(qū)域上的光刻膠層；采用本申請上 述的去除光刻膠的后處理方法清洗第一金屬區(qū)域；在第二通孔中形成第二金屬區(qū)域。
[0011] 進(jìn)一步地，上述制作方法中，在采用NMP溶液刻蝕去除第一金屬區(qū)域上的光刻膠 層的步驟前，還包括沿第一通孔內(nèi)壁向外回蝕硬掩膜，形成具有第三通孔的硬掩膜的步驟， 其中第三通孔的橫截面積大于第一通孔的橫截面積。
[0012] 進(jìn)一步地，上述制作方法中，形成內(nèi)部具有第一金屬區(qū)域的第一互連層的步驟包 括：在半導(dǎo)體器件區(qū)的表面沿遠(yuǎn)離半導(dǎo)體器件區(qū)的方向依次形成第一刻蝕阻擋層和第一介 電層，以形成第一互連層；依次刻蝕第一介電層和第一刻蝕阻擋層，在第一互連層中形成第 一溝道；在第一溝道中形成第一金屬區(qū)域。
[0013] 進(jìn)一步地，上述制作方法中，在第一互連層上形成具有第二通孔的第二互連層和 具有第一通孔的硬掩膜的步驟包括：在第一互連層表面沿遠(yuǎn)離第一互連層的方向依次形成 第二刻蝕阻擋層和第二介電層，以形成第二互連層；在第二互連層上形成硬掩膜，并刻蝕硬 掩膜，在硬掩膜中形成第一通孔；沿第一通孔向下刻蝕第二介電層和第二刻蝕阻擋層，以形 成使得第一金屬區(qū)域上表面裸露的第二通孔。
[0014] 進(jìn)一步地，上述制作方法中，形成光刻膠層的步驟包括：形成覆蓋在硬掩膜上并填 充在第一通孔和第二通孔中的光刻膠預(yù)備層；刻蝕去除光刻膠預(yù)備層中位于硬掩膜上以及 位于第一通孔中的光刻膠，形成位于第二通孔中的光刻膠層。
[0015] 應(yīng)用本申請的技術(shù)方案，在采用NMP溶液刻蝕去除半導(dǎo)體器件上的光刻膠后，首 先通過臭氧水的氧化分解作用剝離半導(dǎo)體器件表面上的有機(jī)物殘留及其所衍生的殘留缺 陷，然后再利用去離子水清洗剝離掉的有機(jī)物殘留及其所衍生的殘留缺陷，從而去除了半 導(dǎo)體器件表面上的有機(jī)物殘留及其所衍生的殘留缺陷，以提高半導(dǎo)體的穩(wěn)定性能。
【附圖說明】
[0016] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0017] 圖1示出了根據(jù)本申請的實施方式所提供的去除光刻膠的后處理方法的流程示 意圖；
[0018] 圖2示出了根據(jù)本申請的實施方式所提供的互連層結(jié)構(gòu)的制作方法的流程示意 圖；
[0019] 圖3示出了本申請實施方式所提供的互連層結(jié)構(gòu)的制作方法中，形成內(nèi)部具有第 一金屬區(qū)域的第一互連層后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4示出了在圖3所示的第一互連層上形成具有第二溝道的第二互連層和具有第 一通孔的硬掩膜后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖5示出了沿圖4所示的第一通孔41向下刻蝕第二互連層30,形成具有第二通孔 37的第二互連層30后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖6示出了形成覆蓋在圖5所示的硬掩膜上并填充在第一通孔和第二通孔中的光 刻膠預(yù)備層后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖7示出了刻蝕去除光刻膠預(yù)備層中位于硬掩膜上以及位于第一通孔中的光刻 膠預(yù)備層，形成位于第二通孔中的光刻膠層后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖8示出了沿圖7所示的第一通孔內(nèi)壁向外回蝕硬掩膜，形成第三通孔后的基體 的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖9示出了采用NMP溶液刻蝕去除圖8所示的第一金屬區(qū)域上的光刻膠層，并對 第一金屬區(qū)域進(jìn)行清洗后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0026] 圖10示出了在圖9所示的第二通孔中形成第二金屬區(qū)域后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示 意圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面將結(jié)合本申請的【具體實施方式】，對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明，但如 下實施例僅是用以理解本申請，而不能限制本申請，本申請中的實施例及實施例中的特征 可以相互組合，本申請可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0028] 需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實施方式】，而非意圖限制根 據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式 也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用屬于"包含"和/或"包 括"時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0029] 由【背景技術(shù)】可知，現(xiàn)有NMP溶液去除光刻膠過程中存在的半導(dǎo)體器件表面上的有 機(jī)物殘留會形成殘留缺陷的問題，本申請的發(fā)明人針對上述問題進(jìn)行研究，提出了一種去 除光刻膠的后處理方法，其中光刻膠是采用NMP溶液刻蝕去除。如圖1所示，該后處理方法 包括：采用臭氧水對去除光刻膠后的半導(dǎo)體器件進(jìn)行第一次清洗；再采用去離子水對第一 次清洗后的半導(dǎo)體器件進(jìn)行第二次清洗。優(yōu)選地，上述方法進(jìn)一步包括：采用氮氣吹干第二 次清洗后的半導(dǎo)體器件。
[0030] 在上述去除光刻膠的方法中，在采用N-甲基2-吡咯酮刻蝕去除光刻膠后，先采用 臭氧水對刻蝕后的半導(dǎo)體器件進(jìn)行清洗，由于臭氧水中具有十分活潑的、具有強(qiáng)烈氧化作 用的單原子氧，能夠通過氧化分解剝離半導(dǎo)體器件表面上的有機(jī)物殘留及其所衍生的殘留 缺陷；然后再利用去離子水清洗剝離掉的有機(jī)物殘留及其所衍生的殘留缺陷，從而去除了 半導(dǎo)體器件表面上的及其所衍生的殘留缺陷的目的，避免了殘留缺陷對半導(dǎo)體器件中電子 遷移的影響，提高了半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定性。
[0031] 根據(jù)本申請上述方案的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員有能力選擇適當(dāng)?shù)墓に嚄l件以實行 上述后處理方法。在本申請的一種優(yōu)選實施方式中，在上述去除光刻膠的方法中，臭氧水中 〇3的含量優(yōu)選為10~80ppm。在本申請的另一種優(yōu)選實施方式中，在第一次清洗的步驟中， 清洗溫度為25~45°C，時間為20~120秒。在本申請的再一種優(yōu)選實施方式中，在第二次 清洗的步驟中，清洗溫度為25~45°C