[发明专利]去除光刻胶的后处理方法及互连层结构的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路的技术领域，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。

背景技术

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℃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。

发明内容

本申请旨在提供一种去除光刻胶的后处理方法及互连层结构的制作方法，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O₃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℃，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℃，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