[发明专利]去除光阻残留的清洗方法以及铜制程的双镶嵌工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件的制造工艺，特别是涉及一种去除光阻残留的清洗方法，以及应用该方法的铜制程的双镶嵌工艺。

背景技术

半导体制程所使用的光阻主要是由树脂、感光剂及溶剂所组成，其中树脂主要功能是作为蚀刻或离子植入时的阻障层；感光剂的部分则是照光后反应成易与显影剂反应的化合物，以利显影制程进行；溶剂用来使树脂及感光剂均匀的分散，让光阻涂布制程得以顺利进行。依光源的不同，光阻剂可分为G-line(436nm)、I-line(365nm)与深紫外线光阻剂Deep UV(193-248nm)三大类(简称DUV PR)。

随着超大规模集成电路的发展，如何在有限的晶圆上布置更多电路图案，惟有追求更细微的线宽，并朝向愈短曝光波长发展。因此近几年半导体工业在光阻剂的使用，已经从G-line、I-line的光阻，进入到曝光波长更短的DUV PR深紫外线领域。

现有技术中，在90nm及90nm以下的半导体电路的生产中应用深紫外线光阻剂的情况越来越多，但是由于深紫外线光阻剂DUV PR自身的一些特性以及线路越来越密集、沟槽越来越细微，所以会经常导致微沟槽(micro-trenching)或者篱笆(fence)现象的方式。现有技术提出了很多解决上述问题的方法，例如，中国专利第03156535.2号申请文件就公开了一种通孔优先(via-first)的双镶嵌制程；美国专利第6800558B1号、第6025259号以及第5547642号申请文件就分别公开了双镶嵌制程中，深紫外线光阻剂在沟槽内或者接触孔内出现残留(remnants)、浮渣(scum)的情况，以及各自的解决方案。总的来说，一般都是采用向通孔或者沟槽内填补高分子或其他材料用以保护沟槽及沟槽侧壁，蚀刻完成后去除该覆盖层以及深紫外线光阻层即可。

但是，在实际的清洗去除深紫外线光阻层以及上述辅助材料层的过程中，当清洗流程结束时，仍存在大量的DUV PR残留(residue)附着在器件表面，而这些残留(residue)严重阻塞图形并导致了器件的产率下降。如何减少PR残留(residue)是双镶嵌制程中本领域技术人员一直希望解决但却没有解决的问题之一。

发明内容

鉴于上述问题，本发明所解决的技术问题在于：提供一种能够完全去除DUV PR残留物，不影响产率，并且不会对双镶嵌制程带来任何副作用的清洗流程。

本发明另一个目的在于，提供一个采用上述清洗流程的双镶嵌制程。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种去除光阻残留的清洗方法，包括：

提供一半导体器件，其上沉积有用于辅助完成光刻步骤的辅助层，以及辅助层之上的光阻层；

第一化学清洗步骤；

去离子水冲洗；

第二化学清洗步骤；

去离子水冲洗；

干燥步骤。

优选的，所述光阻层包括深紫外线光阻层DUV PR，所述辅助层包括深紫外线吸收氧化层DUO。优选的，所述第一清洗步骤化学清洗的时间为30-50分钟；所述第二清洗步骤化学清洗的时间为10-30分钟。

本发明还公开了一种铜制程的双镶嵌工艺，包括：

提供一半导体基底，其上形成一导电结构，以及一介电层形成于该导电结构上，该介电层包括接触孔；

形成用以辅助完成光刻步骤的辅助层；

形成光阻层；

光刻步骤，用于图形转移；

第一化学清洗步骤；

去离子水冲洗；

第二化学清洗步骤；

去离子水冲洗；

干燥步骤；

形成扩散阻挡层；

形成铜互连层。

优选的，所述的铜制程的双镶嵌工艺，还可以包括：对铜互连层退火和平坦化处理；形成介电材料层。

优选的，所述光阻层包括深紫外线光阻层DUV PR，所述辅助层包括深紫外线吸收氧化层DUO。优选的，所述第一清洗步骤化学清洗的时间为30-50分钟。优选的，所述第二清洗步骤化学清洗的时间为10-30分钟。

从以上技术方案可以得出，与现有技术相比，本发明具有以下的优点：