大高宽比结构的去胶方法技术

本发明专利技术提供一种大高宽比结构的去胶方法，在去胶工艺前先执行一步预清洗工艺，并在去胶工艺中定时掺入一些含卤素气体来改善去胶效果，能有效避免去胶残留，改善高宽比结构底部的平整度，有利于电学接触性能的提高；进一步地通过交替进行含卤素气体去胶和纯氧去胶，可防止光刻胶的固结，同时避免对无胶表面的损伤。本发明专利技术的去胶方法没有增加复杂的工艺流程，仅需增加一步预清洗工艺并对去胶工艺局部调整即可实现有效去胶，节约生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路制造
，尤其涉及一种。
技术介绍
随着半导体器件功能日趋复杂，其结构也变得越来越多样化。其中高宽比已成为器件结构的重要参数之一，在新型半导体器件中已有多种结构具有大高宽比，如高高宽比接触孔(HARC)、自对准接触孔(SAC)等；此外，在互连领域的硅通孔(TSV)也是一种典型的大高宽比结构。由于此类结构的高宽比很大，工艺过程中在此类结构底部的残留不易清除， 特别是，在某些工艺中大高宽比结构中填充有光刻胶或BARC等物质，更难以彻底去除，极易影响器件的接触性能，因此对于此类结构的清洁也成为关键工艺之一，倘若不能彻底清洁会严重影响器件的性能。目前业界对半导体相关结构的残留物的去除方法已有不少研究。其中大多集中在湿法清洗的领域，例如对清洗溶液的组分、清洗的步续等有诸多讨论，但均需要增加额外的材料和时间成本，而且这些方法对大高宽比结构内的残留物去除效果也不够理想。此外，对半导体相关结构的残留物的去除方法中，也有通过化学反应的方法进行结构底部的清洁， 以去除相关结构内的残留。例如，专利号为US6329293的美国专利提出了在常温常压下利用氟化氢气体清除深沟槽底部聚合物的方法，但这种方法需要在去胶后增加一工艺步骤， 且气体的定向输入需要特定装置，另外会对沟槽形貌造成一定影响，在生产成本和效率上并不经济，且工艺存在不可控因素。因此，对于大高宽比结构内光刻胶等残留物或者填充物的去除，需要一种工艺过程简单、易于实现、成本可控、适于实际生产的处理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，能够有效避免去胶残留， 改善大高宽比结构底部的平整度，有利于电学接触性能的提高。为解决上述问题，本专利技术提供一种，在所述大高宽比结构内填充有需要去除的光刻胶或BARC，所述去胶方法包括执行预清洗工艺，去除由于前步工艺而在光刻胶或BARC表面产生的反应副产物；执行去胶工艺，并在所述去胶工艺的去胶气体中定时掺入含卤素气体；执行后清洗工艺。可选的，所述大高宽比结构的高宽比为I 5。可选的，所述大高宽比结构的高宽比为4 5。可选的，所述预清洗工艺采用的清洗液为ST250，工艺时间为3 5分钟。可选的，在所述去胶工艺中定时掺入的含卤素气体为CF4和/或C4F8。可选的，所述去胶工艺的工艺压强为60 400mtorr，氧气流量范围250 500sccm, RF 功率为 200 400W。可选的，在所述去胶工艺中，含卤素气体与氧气的流量比为1/20 1/10。可选的，在所述去胶工艺的去胶气体中定时掺入含卤素气体后，使得含卤素气体去胶的工艺时间与纯氧去胶的工艺时间比为1/5 1/2。可选的，所述大高宽比结构为包括通孔与沟槽的双镶嵌结构。可选的，所述双镶嵌结构利用以下步骤形成提供一衬底；在所述衬底上依次形成刻蚀停止层、第一介质层、中间停止层、第二介质层、抗反射层；图形化上述膜层，并进行刻蚀形成通孔；向所述通孔内填充BARC后，刻蚀形成沟槽结构。可选的，所述大高宽比结构为压点，所述压点中有不同线宽的沟槽被光刻胶填充。可选的，所述压点的沟槽的线宽为I. 5 6μπι，深度为4 6μπι。与现有技术相比，本专利技术提供的，在去胶工艺前先执行一步预清洗工艺，并在去胶工艺中定时掺入一些含卤素气体来改善去胶效果，能有效避免去胶残留，改善大高宽比结构底部的平整度，有利于电学接触性能的提高；进一步地通过交替进行含卤素气体去胶和纯氧去胶，可防止光刻胶的固结，同时避免对无胶表面的损伤。本专利技术的去胶方法没有增加复杂的工艺流程，仅需增加一步预清洗工艺并对去胶工艺局部调整即可实现有效去胶，节约生产成本。附图说明图I是本专利技术的大高宽比结构去胶方法的流程图；图2Α至2C是本专利技术实施例一的双镶嵌结构去胶工艺中的结构剖视图；图3Α至3C是本专利技术实施例二的压点结构去胶工艺中的结构剖视图。具体实施例方式在
技术介绍
中已经提及，半导体器件中的大高宽比结构内，尤其是其底部容易形成残留并且不易去除，此类残留会对后续工艺步骤和器件接触性能造成不良影响。如图I所示，本专利技术的核心思想在于，提供一种，在所述大高宽比结构内填充有需要去除的光刻胶或BARC，所述去胶方法包括SI，执行预清洗工艺，去除由于前步工艺而在光刻胶或BARC表面产生的反应副产物；S2，执行去胶工艺，并在所述去胶工艺的去胶气体中定时掺入含卤素气体；S3，执行后清洗工艺。其中，所述大高宽比结构的高宽比优选为I 5。因此，本专利技术提供的针对，通过在去胶前执行一步预清洗工艺，在去胶工艺前先执行一步预清洗工艺，并在去胶工艺中定时掺入一些含卤素气体来改善去胶效果，能有效避免去胶残留，改善大高宽比结构底部的平整度，有利于电学接触性能的提高；进一步地通过交替进行含卤素气体去胶和纯氧去胶，可防止光刻胶的固结，同时避免对无胶表面的损伤。本专利技术的去胶方法没有增加复杂的工艺流程，仅需增加一步预清洗工艺并对去胶工艺局部调整即可实现有效去胶，节约生产成本。以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的作进一步详细说明。实施例一本实施例为以常规CMOS工艺DD结构的去胶方法，所述DD结构即包括通孔与沟槽的双镶嵌结构。图2A 2C为本实施例的去胶方法中各步骤对应的器件的剖面结构示意图。首先，如图2A所示，提供一衬底100，并在衬底100上依次形成刻蚀停止层110、第一介质层120、中间停止层130、第二介质层140、抗反射层150 ;至此，膜层淀积完成，即可形成如图2A所示的五层结构。其中，所述衬底100可以为如二氧化硅(SiO2)的介质层，或为带有前道工艺图形的基底。所述刻蚀停止层Iio的材料可以为氮化硅(Si3N4)、掺碳氮化硅(NDC)等，所述刻蚀停止层110的厚度为300 800A ,优选为500A。所述第一介质层120的材料可以为teos、 掺氟二氧化硅(FSG)等，本实施例选为TE0S，其厚度为8000 10000A ,优选为9000A。 所述中间停止层130的材料可以为氮化硅(Si3N4),其厚度为300 800A ,优选为500A。 所述第二介质层140的材料可以为TE0S、掺氟二氧化硅(FSG)等，优选为TE0S，其厚度为 10000 12000A ,优选为11000A。所述抗反射层150的材料可以是氮氧化硅(SiON)，厚度为500 800A ,优选为600A。接着，如图2B所示，通过两步图形化工艺形成包括通孔与沟槽的双镶嵌(DD)结构。其中，所述"图形化"也被称为"图案化"，是指利用曝光、显影、刻蚀等光刻工艺，将掩模版(mask)上的图形转移到待图形化的膜层上。图形化工艺后，形成第一介质层121、中间停止层131、弟_■介质层141、抗反射层151。在本实施例中，首先，形成通孔结构；然后，利用BARC填充通孔后，再进行沟槽结构的图形化工艺，即可形成包括通孔与沟槽的双镶嵌结构。160为表面所剩的光刻胶；170 为图形化后通孔内所剩的BARC。所述图形化过程是本领域内的公知常识，在此不再详细描述。然而经研究发现，由于刻蚀后光刻胶160表面以及通孔内填充的BARC 170中含有反应副产物，致使去胶后有所残留，往往会对后续工艺步骤和器件性能造成不良影响，例如造成接触不良、电阻增大。这种情况在光刻胶较厚或者图形结构高宽比较大时表现尤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟军，李铭，曾绍海，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：