CN102867778B - 一种对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案 - Google Patents

一种对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种金属硬光罩结构的缺陷解决方案，尤其涉及一种对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案。本发明一种对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案通过在复合结构刻蚀后增加水蒸气步骤，去除因刻蚀而在复合结构表面残留的电荷，解决残留电荷吸附缺陷导致金属断电的问题，提高生产质量和效率。

Description

一种对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案
技术领域
本发明涉及一种金属硬光罩结构的缺陷解决方案，尤其涉及一种对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案。
背景技术
目前从65纳米工艺技术开始，后端双大马士革工艺较多采用低介电常数或铜工艺加金属硬光罩层，然而在选用金属硬光罩的流程时，会面对许多传统工艺之前所没有遇到的问题，如金属硬光罩刻蚀后，在金属表面还会有电荷残留，该残留的电荷会吸住缺陷，此缺陷甚至在后续的清洗步骤中也很难去除，最终造成金属断线。如图1a-1e为现有的40/45纳米工艺的后段双大马士革的结构流程示意图。如图1a所示，在复合结构14上涂布第一光刻胶15；如图1b所示，去除部分第一光刻胶15至复合结构14上，于剩余的第一光刻胶15中形成第一金属槽结构16；如图1c所示，以剩余的第一光刻胶15为掩膜，刻蚀复合结构14至第二介电层13的上表面，去除剩余的第一光刻胶15，形成通孔结构17，同时产生缺陷18，并在复合结构14周围出现残留电荷122；如图1d所示，涂布第二光刻胶19覆盖复合结构14的上表面和通孔结构17的内壁，同时部分第二光刻胶19会粘附在缺陷18上；如图1e所示，以第二光刻胶19为掩膜，刻蚀部分第二介电层13，去除剩余的第二光刻胶19，形成第一金属槽120；以剩余的复合结构14的第一层为掩膜，继续依次刻蚀剩余的第二介电层13和第一介电层12至金属片11的上表面，去除剩余的复合结构14的第一层，形成第一通孔121，同时由于缺陷18难以去除，阻碍了第二介电层13的完整刻蚀，最终会造成金属断线。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明揭示了一种对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案，主要是在金属硬光罩刻蚀后的去胶步骤增加水蒸气步骤，充分去除金属硬光罩表面的电荷残留，从而方便去除金属硬光罩刻蚀产生的缺陷。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案，其中，所述金属硬光罩结构为在一金属片上依次淀积第一介电层、第二介电层和一复合结构；所述复合结构分为三层，从上往下依次为第一层、第二层、第三层；所述解决方案包括以下步骤：
S1：在所述复合结构上涂布第一光刻胶；
S2：去除部分所述第一光刻胶至所述复合结构上，于剩余的所述第一光刻胶中形成第一金属槽结构；
S3：以剩余的所述第一光刻胶为掩膜，刻蚀所述复合结构至所述第二介电层的上表面，去除剩余的所述第一光刻胶，形成通孔结构，同时所述复合结构表面残留部分电荷；
S4：对经过S3步骤后的所述金属硬光罩结构进行水蒸气处理；
S5：涂布第二光刻胶覆盖所述复合结构的上表面和所述通孔结构的内壁；
S6：以所述第二光刻胶为掩膜，刻蚀部分所述第二介电层，去除剩余的所述第二光刻胶，形成第一金属槽；以剩余的所述复合结构的第一层为掩膜，继续依次刻蚀剩余的所述第二介电层和所述第一介电层至所述金属片的上表面，去除剩余的所述复合结构的第一层，形成第一通孔。
上述的对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案，其中，所述金属片选用铜金属。
上述的对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案，其中，所述第一介电层为较高介电常数介质层。
上述的对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案，其中，所述第二介电层为超低介电常数介质层。
上述的对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案，其中，所述复合结构采用第二层为TiN金属硬光罩，第一层和第三层为SiON。
本发明的有益效果是通过在复合结构刻蚀后增加水蒸气步骤，去除因刻蚀而在复合结构表面残留的电荷，解决残留电荷吸附缺陷导致金属断电的问题，提高生产质量和效率。
附图说明
    图1a-1e是现有的40/45纳米工艺的后段双大马士革的结构流程示意图；
图2a-2f是本发明的一种对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案的结构流程示意图；
 具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
结合图2a-2f中所示，一种对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方案，其中，金属硬光罩结构为在金属片21上依次淀积第一介电层22、第二介电层23和一复合结构24；复合结构24分为三层，从上往下依次为第一层、第二层、第三层；在本发明的一个实施例中，金属片21选用铜金属；第一介电层22为较高介电常数介质层，第二介电层23为超低介电常数介质层，复合结构24采用第二层为TiN金属硬光罩，第一层和第三层为SiON。上述解决方案包括以下步骤：
如图2a所示，步骤S1：在复合结构24上涂布第一光刻胶25。
如图2b所示，步骤S2：去除部分第一光刻胶25至复合结构24上，于剩余的第一光刻胶25中形成第一金属槽结构26。
如图2c所示，步骤S3：以剩余的第一光刻胶25为掩膜，刻蚀复合结构24至第二介电层23的上表面，去除剩余的第一光刻胶25，形成通孔结构27，同时，复合结构24表面残留部分电荷28，在刻蚀过程中，会造成缺陷29。
如图2d所示，步骤S4：对经过S3步骤后的金属硬光罩结构进行水蒸气处理，去除复合结构24表面残留的电荷28；
在此步骤中，增加水蒸气步骤，充分去除了残留的电荷28，清洗掉缺陷29，解决因为电荷残留吸附缺陷29导致金属断线的问题。
如图2e所示，步骤S5：涂布第二光刻胶210覆盖复合结构24的上表面和通孔结构27的内壁；
如图2f所示，步骤S6：以第二光刻胶210为掩膜，刻蚀部分第二介电层23，去除剩余的第二光刻胶210，形成第一金属槽211；以剩余的复合结构24的第一层为掩膜，继续依次刻蚀剩余的第二介电层23和第一介电层22至金属片21的上表面，去除剩余的复合结构24的第一层，形成第一通孔212。
在此步骤中，第一介电层22可选用萘二甲酸二甲酯材料制成的介质层。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方法，其特征在于，所述金属硬光罩结构为在一金属片上依次淀积第一介电层、第二介电层和一复合结构；所述复合结构分为三层，从上往下依次为第一层、第二层、第三层，所述第一介电层为较高介电常数介质层，所述第二介电层为超低介电常数介质层，所述复合结构采用第二层为TiN金属硬光罩，第一层和第三层为SiON；所述解决方法包括以下步骤：
S1：在所述复合结构上涂布第一光刻胶；
S2：去除部分所述第一光刻胶至所述复合结构上，于剩余的所述第一光刻胶中形成第一金属槽结构；
S3：以剩余的所述第一光刻胶为掩膜，刻蚀所述复合结构至所述第二介电层的上表面，去除剩余的所述第一光刻胶，形成通孔结构，同时所述复合结构表面残留部分电荷；
S4：对经过S3步骤后的所述金属硬光罩结构进行水蒸气处理；
S5：涂布第二光刻胶覆盖所述复合结构的上表面和所述通孔结构的内壁；
S6：以所述第二光刻胶为掩膜，刻蚀部分所述第二介电层，去除剩余的所述第二光刻胶，形成第一金属槽；以剩余的所述复合结构的第一层为掩膜，继续依次刻蚀剩余的所述第二介电层和所述第一介电层至所述金属片的上表面，去除剩余的所述复合结构的第一层，形成第一通孔。
2.根据权利要求1所述的对40/45纳米工艺金属硬光罩结构的缺陷解决方法，其特征在于，所述金属片选用铜金属。
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