掩膜层的形成方法、互连结构的形成方法和检测方法技术

一种掩膜层的形成方法、互连结构的形成方法和检测方法，其中，所述掩膜层的形成方法包括提供衬底；在所述衬底表面形成低温氧化物层，所述低温氧化物层表面粗糙并且吸附有形成所述低温氧化物层的反应气体；对所述低温氧化物层进行处理，驱除所述反应气体；在所述低温氧化物层表面形成光刻胶层。所述掩膜层的形成方法，可以提高所述掩膜图形的准确度，提高采用所述掩膜层为掩膜形成的互连结构的连接性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种，其中，所述掩膜层的形成方法包括提供衬底；在所述衬底表面形成低温氧化物层，所述低温氧化物层表面粗糙并且吸附有形成所述低温氧化物层的反应气体；对所述低温氧化物层进行处理，驱除所述反应气体；在所述低温氧化物层表面形成光刻胶层。所述掩膜层的形成方法，可以提高所述掩膜图形的准确度，提高采用所述掩膜层为掩膜形成的互连结构的连接性能。【专利说明】
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种掩膜层的形成方法、互连结构的形成 方法和检测方法。
技术介绍
随着集成电路中元件集成度的不断提高，元件尺寸不断缩小，这对互连技术也提 出了更高的要求。业界通常采用双大马士革结构来实现金属互连。在介质层中先后形成通 孔和沟槽，在所述通孔和沟槽中形成互连金属。在形成双大马士革结构的过程中，刻蚀通孔 后需要先填充所述通孔以便进行沟槽光刻。 请参考图1，为现有的形成双大马士革结构过程中，形成的掩膜层的示意图。所述 掩膜层包括低温氧化层21和光刻胶层22。 具体的，在所述衬底10之上的介质层12内形成通孔之后，在所述通孔内形成底部 抗反射层20,所述底部抗反射层20填充满所述通孔，并覆盖所述介质层12的表面。在所述 底部抗反射层20表面形成低温氧化物层21，并且在所述低温氧化物层表面形成图形化的 光刻胶层22,所述光刻胶图形定义了后续在介质层12内形成的沟槽的位置。 所述底部抗反射层20作为填充通孔的填充材料，而且还作为后续平坦化的停止 层和部分掩膜层。所述低温氧化物层21位于底部抗反射层20和光刻胶层22之间，一方 面可以防止光刻胶中毒现象，另一方面所述低温氧化物层21还可以与底部抗反射层20 - 起作为抗反射层，提高抗反射的性能，并且可以将光刻胶层22的图形转移到低温氧化物层 上，由于所述低温氧化物层21的刻蚀选择比比光刻胶层22大，可以作为后续刻蚀底部抗反 射层20的掩膜，更有利于保证刻蚀图形的准确性，从而可以降低光刻胶层的厚度。 后续以所述掩膜层为掩膜刻蚀形成双大马士革结构的沟槽，并且在所述通孔和沟 槽内填充金属，形成互连结构。 但是，现有技术所形成的互连结构的电学连接性能较差。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种掩膜层的形成方法、互连结构的形成方法和检测方 法，可以提高所述互连结构的电学连接性能。 为解决上述问题，本专利技术提供一种掩膜层的形成方法，包括：提供基底；在所述基 底表面形成低温氧化物层，所述低温氧化物层表面粗糙并且吸附有形成所述低温氧化物层 的反应气体；对所述低温氧化物层进行处理，驱除反应气体；在所述低温氧化物层表面形 成光刻胶层。 可选的，采用等离子体反应形成所述低温氧化物层，反应气体为SiH4和N20。 可选的，所述反应气体为酸性氧化物气体。 可选的，对所述低温氧化物层进行高温烘烤处理。 可选的，所述高温烘烤处理的温度为150°C?300°C，所述高温烘烤的时间为 20s ?90s。 可选的，所述高温烘烤处理的温度为180°C?210°C，所述高温烘烤的时间为 30s ?45s。 可选的，还包括，对所述低温氧化物层进行气体吹扫处理。 可选的，所述气体吹扫处理的时间为20s?90s。 可选的,所述气体吹扫所采用的气体为氧气、氮气、氦气、氖气、氩气或氙气中的一 种或几种。 可选的，对所述低温氧化物层进行高温烘烤处理的同时进行气体吹扫处理。 可选的，所述低温氧化物层的材料为氧化硅。 可选的，所述低温氧化物层的厚度为1 〇〇〇人?1500 A。 为解决上述问题，本专利技术还提供一种互连结构的形成方法，包括：提供衬底，所述 衬底表面形成有介质层；在所述介质层内形成通孔；在所述通孔内形成底部抗反射层，所 述底部抗反射层填充满所述通孔并覆盖所述介质层的表面；采用所述的掩膜层的形成方 法，在所述底部抗反射层表面形成掩膜层，所述掩膜层包括处理后的低温氧化物层和位于 所述处理后的低温氧化物层表面的光刻胶层；图形化所述光刻胶层；以所述图形化光刻胶 层为掩膜，刻蚀所述低温氧化物层刻蚀所述低温氧化物层、部分底部抗反射层、部分介质 层，形成沟槽；去除剩余的底部抗反射层；在所述通孔和沟槽内形成金属层。 为解决上述问题，本专利技术还提供一种检测方法，包括：采用所述的掩膜层的形成方 法，在衬底上形成所述掩膜层，所述掩膜层包括处理后的低温氧化物层和位于所述处理后 的低温氧化物层表面的光刻胶层；对所述光刻胶层表面进行激光缺陷检测。 可选的，还包括，在对所述低温氧化物层进行处理，驱除所述反应气体之后，对所 述处理后的低温氧化物层进行激光缺陷检测。 与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点： 本专利技术的技术方案在形成所述低温氧化物层之后，对所述低温氧化物层进行处 理。由于所述低温氧化物层表面较为粗糙，会吸附形成所述低温氧化物的反应气体，所述反 应气体与后续在低温氧化物层表面形成的光刻胶层会产生反应导致光刻胶层溶解，使掩膜 层的图形发生变化。本专利技术的技术方案对所述低温氧化物层进行处理，驱除所述低温氧化 物层中吸附的反应气体驱，避免后续形成的光刻胶层发生溶解，确保掩膜层的图形不发变 化。 本专利技术的技术方案，在形成互连结构的过程中，采用所述处理后的低温氧化物层 及其表面的光刻胶层作为刻蚀沟槽的掩膜层。由于对所述低温氧化物层经过处理，驱除了 所述低温氧化物层内吸附的反应气体，避免所述光刻胶层发生溶解，使光刻图形的准确性 得到提高，避免形成的双大马士革结构有缺陷，从而提高后续形成的互连结构的连接性能。 本专利技术的技术方案，在所述处理后的低温氧化物层表面形成光刻胶层后对所述光 刻胶层表面进行激光缺陷检测。现有技术中，采用激光缺陷检测会促使低温氧化物层中的 反应气体与光刻胶层中的水分发生反应产生酸性物质使光刻胶层溶解，所以现有技术在形 成所述光刻胶后一般不进行所述激光缺陷检测，这样就无法在工艺过程中发现产品缺陷， 导致芯片的良品率下降。本专利技术的技术方案，由于在形成所述光刻胶层之前，对所述低温氧 化物层进行了处理，驱除了所述低温氧化物层内吸附的反应气体，所以后续采用激光缺陷 检测的时候，不会使光刻胶层产生溶解，有助于提高芯片的良品率。 进一步的，本专利技术的技术方案对所述低温氧化物层同时进行高温烘烤和气体吹扫 处理，通过气体吹扫，有助于将所述低温氧化物层在高温烘烤下释放出的反应气体带出，并 且所述由于吹扫的气体会被所述低温氧化物层吸附，填充满所述低温氧化物层中的缝隙， 防止被释放出的反应气体再被所述低温氧化物层吸附。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的现有技术在形成互连结构时采用的掩膜层结构的剖面示意图； 图2至图4是本专利技术的第一实施例中所述掩膜层的形成过程的剖面示意图； 图5至图7是本专利技术的第一实施例中对形成的光刻胶层的缺陷检测示意图； 图8至图15是本专利技术的第二实施例中互连结构的形成过程的剖面示意图。 【具体实施方式】 如
技术介绍
中所述，现有技术形成的互连结构的电学互连性能较差。 研究发现，导致所述互连结构电学性能较差的原因主要是由于刻蚀形成的所述双 大马士革结构的图形有缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掩膜层的形成方法，其特征在于，包括：提供基底；在所述基底表面形成低温氧化物层，所述低温氧化物表面粗糙并且吸附有形成所述低温氧化物层的反应气体；对所述低温氧化物层进行处理，驱除所述反应气体；在所述处理后的低温氧化物层表面形成光刻胶层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张京晶，陈昵，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31