[發明專利]雙大馬士革通孔工藝的返工方法

有效

• 申請號: 201810544851.0
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108565216B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 李鎮全
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/312
• 分類號: H01L21/312;H01L21/768
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種雙大馬士革通孔工藝的返工方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、雙大馬士革的通孔穿過第一低K介質層，在所述第一低K介質層上形成有第二介電抗反射涂層，在所述第二介電抗反射涂層的表面上形成有圖形化的第三金屬硬掩模層；

定義所述通孔的掩模結構包括基于涂層的三層結構，三層結構分別為有機底層結構層、硅氧基硬掩模中間層結構層和光刻膠層；

在形成有所述第三金屬硬掩模層的所述第二介電抗反射涂層上涂布所述三層結構；

步驟二、進行所述通孔的光刻顯影，顯影后的所述光刻膠層中將所述通孔的形成區域打開；

步驟三、進行顯影后檢測，在所述顯影后檢測超范圍時進行去除所述三層結構的返工工藝；去除所述三層結構的返工工藝中所述光刻膠層、所述硅氧基硬掩模中間層結構層和所述有機底層結構層都采用干法刻蝕工藝去除且是在同一干法刻蝕設備中依次去除；

去除所述光刻膠層的干法刻蝕的刻蝕氣體采用基于O2的氣體；

去除所述硅氧基硬掩模中間層結構層的干法刻蝕的刻蝕氣體采用基于CF4和CHF3的氣體；

去除所述有機底層結構層的干法刻蝕的刻蝕氣體采用基于O2或基于N2和H2的氣體。

2.如權利要求1所述的雙大馬士革通孔工藝的返工方法，其特征在于：步驟三中去除所述光刻膠層的干法刻蝕的射頻頻率為60MHZ。

3.如權利要求1所述的雙大馬士革通孔工藝的返工方法，其特征在于：步驟三中去除所述硅氧基硬掩模中間層結構層的干法刻蝕的射頻頻率采用雙頻率，通過調節干法刻蝕的壓力調節刻蝕的均勻性，去除所述硅氧基硬掩模中間層結構層的干法刻蝕的終止條件采用時間控制或采用終點檢測控制。

4.如權利要求1所述的雙大馬士革通孔工藝的返工方法，其特征在于：步驟三中去除所述有機底層結構層的干法刻蝕的射頻頻率為60MHZ，通過調節干法刻蝕的壓力調節刻蝕的均勻性。

5.如權利要求1所述的雙大馬士革通孔工藝的返工方法，其特征在于：步驟三的所述返工工藝中，在采用干法刻蝕去除所述三層結構之后還包括：

進行濕法清洗；

進行背面清洗。

6.如權利要求1所述的雙大馬士革通孔工藝的返工方法，其特征在于：所述第一低K介質層的材料包括BD或BDⅡ，BD是由C,H,O,Si元素組成的介質材料，BDⅡ是BD改了的改進版本。

7.如權利要求1所述的雙大馬士革通孔工藝的返工方法，其特征在于：所述第二介電抗反射涂層為SiON或無氮抗反射涂層。

8.如權利要求1所述的雙大馬士革通孔工藝的返工方法，其特征在于：在所述第二介電抗反射涂層和所述第一低K介質層之間形成有第二氮摻雜碳化硅層。

9.如權利要求1所述的雙大馬士革通孔工藝的返工方法，其特征在于：所述第三金屬硬掩模層為TiN，在所述第三金屬硬掩模層的TiN和所述第二介電抗反射涂層之間形成有Ti；在所述第三金屬硬掩模層的TiN的頂部表面形成有氧化層；所述通孔形成區域的所述第三金屬硬掩模層被打開而直接將所述第二介電抗反射涂層的表面暴露。

10.如權利要求1所述的雙大馬士革通孔工藝的返工方法，其特征在于：所述有機底層結構層采用碳涂層，所述硅氧基硬掩模中間層結構層采用硅底部抗反射涂層。

11.如權利要求6所述的雙大馬士革通孔工藝的返工方法，其特征在于：所述第一低K介質層形成于第一氮摻雜碳化硅層表面，所述第一氮摻雜碳化硅層形成于半導體襯底表面，在所述半導體襯底上形成有底層金屬層，所述底層金屬層之間隔離有底層介質膜。

12.如權利要求11所述的雙大馬士革通孔工藝的返工方法，其特征在于：所述第一低K介質層通過TEOS層和所述第一氮摻雜碳化硅層表面接觸，TEOS層是采用TEOS作用Si源形成的氧化硅層。