[發(fā)明專利]雙大馬士革通孔工藝的返工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810544851.0
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108565216B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鎮(zhèn)全
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

本發(fā)明公開了一種雙大馬士革通孔工藝的返工方法，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(zhì)層，在第一低K介質(zhì)層上形成有第二DARC層，在第二DARC層的表面上形成有圖形化的第三金屬硬掩模層；在形成有第三金屬硬掩模層的第二DARC層上涂布由ODL層、SHB層和PR層疊加而成的基于涂層的用于定義通孔的三層結(jié)構(gòu)。步驟二、進(jìn)行通孔的光刻顯影。步驟三、進(jìn)行顯影后檢測，在顯影后檢測超范圍時進(jìn)行去除三層結(jié)構(gòu)的返工工藝；返工工藝中PR層、SHB層和ODL層都采用干法刻蝕工藝去除且是在同一干法刻蝕設(shè)備中依次去除。本發(fā)明能減少返工工藝的步驟，提高返工效率和質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路制造方法，特別是涉及一種雙大馬士革(DualDamsecene,DD)通孔(VIA)工藝的返工方法。

背景技術(shù)

如圖1所示，是現(xiàn)有雙大馬士革通孔工藝中做完通孔顯影后的器件結(jié)構(gòu)示意圖；現(xiàn)有方法在通孔顯影后如果發(fā)現(xiàn)異常，能進(jìn)行返工，現(xiàn)有返工工藝的步驟包括：

步驟一、如圖1所示，雙大馬士革的通孔穿過第一低K介質(zhì)層4，在所述第一低介電常數(shù)(K)介質(zhì)層4上形成有第二介電抗反射涂層(DARC)層5，在所述第二DARC層5的表面上形成有圖形化的第三金屬硬掩模層7。

定義所述通孔的掩模結(jié)構(gòu)包括基于涂層的三層結(jié)構(gòu)，三層結(jié)構(gòu)分別為有機(jī)底層結(jié)構(gòu)(Organic Under Layer，ODL)層9、硅氧基硬掩模中間層結(jié)構(gòu)(Si-O-based Hard Mask，SHB)層10和光刻膠(PR)層11。

在形成有所述第三金屬硬掩模層7的所述第二DARC層5上涂布所述三層結(jié)構(gòu)。

所述第一低K介質(zhì)層4的材料包括BD或BDⅡ。在65nm節(jié)點以下的制程中，低K介質(zhì)層的材料通常采用BD和BDⅡ，BD是由C,H,O,Si等元素組成的介質(zhì)材料，K值為2.5～3.3。BDⅡ是BD改了的改進(jìn)版本。

所述第二DARC層5為SiON或無氮抗反射涂層(NFDARC)，和SiON組成的DARC不同，NFDARC中不含氮。

在所述第二DARC層5和所述第一低K介質(zhì)層4之間形成有第二氮摻雜碳化硅(NDoped SiC，NDC)層(未顯示)。

所述第三金屬硬掩模層7為TiN，在所述第三金屬硬掩模層7的TiN和所述第二DARC層5之間形成有Ti即Ti層6；在所述第三金屬硬掩模層7的TiN的頂部表面形成有氧化層8；所述通孔形成區(qū)域的所述第三金屬硬掩模層7被打開而直接將所述第二DARC層5的表面暴露。

所述ODL層9采用碳涂層(Spin-On-Carbon，SOC)，SOC是高碳含量的聚合物，所述SHB層10采用硅底部抗反射涂層(BARC)。

所述第一低K介質(zhì)層4形成于第一NDC層3表面，所述第一NDC層3形成于半導(dǎo)體襯底表面，在所述半導(dǎo)體襯底上形成有底層金屬層2，所述底層金屬層2之間隔離有底層介質(zhì)膜1。所述底層介質(zhì)膜1通常采用SiCOH。

所述第一低K介質(zhì)層4通過TEOS層(未顯示)和所述第一NDC層3表面接觸。TEOS層是采用TEOS作用Si源形成的氧化硅層，TEOS層的K值為3.9～4.2，要高于BD的K值。

步驟二、進(jìn)行所述通孔的光刻顯影，顯影后的所述PR層11中將所述通孔的形成區(qū)域打開。

步驟三、進(jìn)行顯影后檢測(ADI)，在所述顯影后檢測超范圍時進(jìn)行去除所述三層結(jié)構(gòu)的返工工藝。

現(xiàn)有返工工藝的步驟包括：

首先采用光刻膠減量(Resist Reduction Coating，RRC)工藝溶解去除所述PR層11。

之后，需要進(jìn)行晶圓盒(Foup)更換，更換到銅工藝對應(yīng)的Foup。