光刻胶移除方法技术

技术编号:8774943 阅读:200 留言:0更新日期:2013-06-08 18:43
本发明专利技术提供一种光刻胶移除方法,首先,利用含氧气体对所述光刻胶层进行第一灰化工艺,去除部分光刻胶层;然后,利用含氮气体对剩余的光刻胶层进行第二灰化工艺,去除剩余的光刻胶层。由于利用含氮气体对剩余的光刻胶层进行第二灰化工艺,去除剩余的光刻胶层,从而避免了MRAM制作工艺中,通过含氧气体的等离子体移除光刻胶时,导致含氧气体与氮化钛层反应,在氮化钛的表层形成一氧化钛层,致使进行形成磁隧道结的工艺时,难以清晰地观测到铜金属层的问题,提高了形成磁隧道结的工艺可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路制造エ艺,特别涉及ー种。
技术介绍
MRAM(Magnetic Random Access Memory)是一种非挥发性的磁性随机存储器。它拥有静态随机存储器(SRAM)的高速读取写入能力以及动态随机存储器(DRAM)的高集成度,并且功耗远远地低于DRAM ;而相对于快闪存储器(Flash)来说,MRAM则具有随着使用时间的増加性能不会发生退化的特性。由于MRAM具有的上述特征,其被称为通用存储器(universal memory),被认为能够取代 SRAM、DRAM、EEPROM 和 Flash。与传统的随机存储器芯片制作技术不同,MRAM中的数据不是以电荷或者电流的形式存储,而是ー种磁性状态存储,并且通过测量电阻来感应,不会干扰磁性状态。MRAM采用磁隧道结(Magnetic Tunnel Junction,MTJ)来进行数据存储,一般来说,MRAM单元由ー个晶体管和ー个磁隧道结共同组成ー个存储単元,所述的磁隧道结包括至少两个电磁层以及用于隔离所述两个电磁层的绝缘层。电流垂直由一电磁层透过绝缘层流过或“穿过”另ー电磁层。其中的ー个电磁层是固定磁性层,透过强カ固定场将电极固定在特定的方向,而另ー电磁层为可自由转动磁性层,将电极保持在其中一方。在现有的MRAM制作エ艺中,往往已形成有铜互连结构,然后以该铜互连结构中的铜金属层作为光刻及刻蚀的对准參照物,进行形成磁隧道结的エ艺。请參考图1a lh,其为现有的形成铜互连结构的方法的剖面示意图。如图1a Ih所示,所述的形成铜互连结构的方法包括如下步骤:如图1a所示,提供半导体衬底10 ;如图1b所示,在所述半导体衬底10上形成层间介质层11 ;如图1c所示,刻蚀所述层间介质层11,形成接触孔12 ;如图1d所示,在所述接触孔12中填充铜金属层13 ;如图1e所示,在所述层间介质层11及金属层13上形成氮化钛(TiN)材料层14 ;如图1f所示,在所述氮化钛材料层14上形成图形化的光刻胶层15,用以保护铜金属层13及其上部分的氮化钛材料层14 ;如图1g所示,刻蚀所述氮化钛材料层14以形成铜互连结构16,所述铜互连结构16包括金属层13及位于所述金属层13上的氮化钛层14’ ;如图1h所示,移除光刻胶层15,在此,通过含有氧气的等离子体移除所述光刻胶层15,含有氧气的等离子体能够迅速的移除光刻胶层15,从而提高工艺效率,但是,氧气极易与氮化钛层14’发生反应,从而在氮化钛的表层形成ー氧化钛层17。由于氧化钛层17的结构更为致密,由此,将导致以铜互连结构16中的铜金属层13作为光刻及刻蚀的对准參照物,进行形成磁隧道结的エ艺时,难以清晰地观测到铜金属层13,从而导致对准困难,降低了形成磁隧道结的エ艺可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种,以解决现有的MRAM制作エ艺中,形成磁隧道结的エ艺可靠性低的问题。本专利技术提供一种,包括:提供一半导体衬底,所述半导体衬底上形成有经过刻蚀的器件结构以及位于所述器件结构上的光刻胶层;利用含氧气体对所述光刻胶层进行第一灰化工艺,去除部分光刻胶层;利用含氮气体对剩余的光刻胶层进行第二灰化工艺,去除剰余的光刻胶层。可选的,在所述的中,所述含氮气体为氨气。可选的,在所述的中,所述含氮气体包括氮气和氢气。可选的,在所述的中,利用含氧气体对所述光刻胶层进行第一灰化工艺,去除所述光刻胶层厚度的60% 90%。可选的,在所述的中,所述第一灰化工艺的エ艺温度为60°C 250 °C。可选的,在所述的中,所述第二灰化工艺的エ艺温度为60°C 200。。。可选的,在所述的中,所述经过刻蚀的器件结构为铜互连结构,所述铜互连结构包括铜金属层及位于所述铜金属层上的氮化钛层。可选的,在所述的中,所述第一灰化工艺与形成氮化钛层的エ艺于同一エ艺腔室中进行。可选的,在所述的中,所述用于制作MRAMエ艺中。在本专利技术提供的中,首先,利用含氧气体对所述光刻胶层进行第一灰化工艺,去除部分光刻胶层;然后,利用含氮气体对剩余的光刻胶层进行第二灰化工艺,去除剰余的光刻胶层。由于利用含氮气体对剩余的光刻胶层进行第二灰化工艺,去除剩余的光刻胶层,从而避免了 MRAM制作エ艺中,通过含氧气体的等离子体移除光刻胶时,导致含氧气体与氮化钛层反应,在氮化钛的表层形成ー氧化钛层,致使进行形成磁隧道结的エ艺时,难以清晰地观测到铜金属层的问题,提高了形成磁隧道结的エ艺可靠性。附图说明图1a Ih是现有的形成铜互连结构的方法的剖面示意图;图2是本专利技术实施例的的流程示意图;图3a 3c是本专利技术实施例的的剖面示意图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的作进ー步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术的核心思想在于,提供一种,利用含氧气体对所述光刻胶层进行第一灰化工艺,去除部分光刻胶层;利用含氮气体对剩余的光刻胶层进行第二灰化エ艺,去除剰余的光刻胶层。由于利用含氮气体对剩余的光刻胶层进行第二灰化工艺,去除剰余的光刻胶层,从而避免了 MRAM制作エ艺中,通过含氧气体的等离子体移除光刻胶时,导致含氧气体与氮化钛层反应,在氮化钛的表层形成ー氧化钛层,致使进行形成磁隧道结的エ艺时,难以清晰地观测到铜金属层的问题,提高了形成磁隧道结的エ艺可靠性。请參考图2,其为本专利技术实施例的的流程示意图。如图2所示,所述包括:S10:提供一半导体衬底,所述半导体衬底上形成有经过刻蚀的器件结构以及位于所述器件结构上的光刻胶层;Sll:利用含氧气体对所述光刻胶层进行第一灰化工艺,去除部分光刻胶层;S12:利用含氮气体对剩余的光刻胶层进行第二灰化工艺,去除剩余的光刻胶层。具体的,请參考图3a 3c,其为本专利技术实施例的的剖面示意图。如图3a所示,提供一半导体衬底20,所述半导体衬底20上形成有经过刻蚀的器件结构21以及位于所述器件结构21上的光刻胶层22。在本实施例中,所述经过刻蚀的器件结构21为铜互连结构,所述铜互连结构包括铜金属层210及位于所述铜金属层210上的氮化钛层211。在本实施例中,所述用于制作MRAM的エ艺中,可相应參考图1a至图lh。特别的,所述用于在铜互连结构形成后,所述铜互连结构包括铜金属层210及位于所述铜金属层210上的氮化钛层211,所述光刻胶层22作为该铜互连结构的掩膜层。如图3b所示,利用含氧气体对所述光刻胶层22进行第一灰化工艺,去除部分光刻胶层。优选的,利用含氧气体对所述光刻胶层22进行第一灰化工艺时,去除所述光刻胶层22厚度的60% 90%。利用含氧气体能够快速的去除光刻胶层,从而可提高半导体エ艺的速率。在本实施例中,所述含氧气体为氧气,所述氧气气体的流量为8000sccm/min 10000sccm/min,所述第一灰化工艺的压カ为600mT 700mT,温度为60°C 250°C,エ艺时间为30s 50s。优选的,所述氧气气体的流量为9000sccm/min,所述第一灰化工艺的压力为650mT,温度为200°C,エ艺时间为40s。通过控制所述第一灰化工艺的エ艺条件,可将所述光刻胶层22的去除量控制在所述光刻胶层本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光刻胶移除方法,其特征在于,包括:提供一半导体衬底,所述半导体衬底上形成有经过刻蚀的器件结构以及位于所述器件结构上的光刻胶层;利用含氧气体对所述光刻胶层进行第一灰化工艺,去除部分光刻胶层;利用含氮气体对剩余的光刻胶层进行第二灰化工艺,去除剩余的光刻胶层。

【技术特征摘要】
1.一种光刻胶移除方法,其特征在于,包括: 提供一半导体衬底,所述半导体衬底上形成有经过刻蚀的器件结构以及位于所述器件结构上的光刻胶层; 利用含氧气体对所述光刻胶层进行第一灰化工艺,去除部分光刻胶层; 利用含氮气体对剩余的光刻胶层进行第二灰化工艺,去除剰余的光刻胶层。2.如权利要求1所述的光刻胶移除方法,其特征在于,所述含氮气体为氨气。3.如权利要求1所述的光刻胶移除方法,其特征在于,所述含氮气体包括氮气和氢气。4.如权利要求1至3中的任一项所述的光刻胶移除方法,其特征在于,利用含氧气体对所述光刻胶层进行第一灰化工艺,去除所述光刻胶层厚度的60% 90%。5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:张海洋周俊卿
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:

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