改善通孔刻蚀残留的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111883411A(43)申请公布日2020.11.03(21)申请号202010884276.6(22)申请日2020.08.28(71)申请人上海华力微电子有限公司地址201315上海市浦东新区良腾路6号(72)发明人黄达斐吴晓彤(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人曹廷廷(51)Int.Cl.H01J37/32(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称改善通孔刻蚀残留的方法(57)摘要本发明提供了一种改善通孔刻蚀残留的方法，在金属硬质掩模一体化刻蚀之后，包括：对刻蚀腔体的侧壁进行轰击，以使所述刻蚀腔体内的金属副产物及非金属副产物游离；向所述刻蚀腔体内通入第一反应气体，所述第一反应气体与所述金属副产物反应后生成第一反应物附着在所述刻蚀腔体的侧壁上；对所述刻蚀腔体的侧壁再次进行轰击，以使所述刻蚀腔体内的所述非金属副产物游离；向所述刻蚀腔体内通入第二反应气体，所述第二反应气体与所述非金属副产物反应后生成第二反应物附着在所述刻蚀腔体的侧壁上；对所述第一反应物及所述第二反应物的表面进行处理，以修复所述刻蚀腔体的内环境。本发明解决了现有技术中受副产物影响导致通孔刻蚀残留的问题。CN111883411ACN111883411A权利要求书1/1页1.一种改善通孔刻蚀残留的方法，其特征在于，在金属硬质掩模一体化刻蚀之后，包括：对刻蚀腔体的侧壁进行轰击，以使所述刻蚀腔体内的金属副产物及非金属副产物游离；向所述刻蚀腔体内通入第一反应气体，所述第一反应气体与所述金属副产物反应后生成第一反应物附着在所述刻蚀腔体的侧壁上；对所述刻蚀腔体的侧壁再次进行轰击，以使所述刻蚀腔体内的所述非金属副产物游离；向所述刻蚀腔体内通入第二反应气体，所述第二反应气体与所述非金属副产物反应后生成第二反应物附着在所述刻蚀腔体的侧壁上；对所述第一反应物及所述第二反应物的表面进行处理，以修复所述刻蚀腔体的内环境。2.如权利要求1所述的改善通孔刻蚀残留的方法，其特征在于，采用等离子体工艺对所述刻蚀腔体的侧壁进行轰击。3.如权利要求2所述的改善通孔刻蚀残留的方法，其特征在于，所述等离子体工艺的工艺气体包括氩气。4.如权利要求1所述的改善通孔刻蚀残留的方法，其特征在于，所述金属副产物的组成元素包含钛、铜、钨或钴中的一种或多种。5.如权利要求4所述的改善通孔刻蚀残留的方法，其特征在于，所述第一反应气体为还原性气体。6.如权利要求5所述的改善通孔刻蚀残留的方法，其特征在于，所述还原性气体包括一氧化碳、甲烷、一氧化硫或硫化氢中的一种或多种。7.如权利要求1所述的改善通孔刻蚀残留的方法，其特征在于，所述非金属副产物的组成元素包含碳、氟、氧或氮中的一种或多种。8.如权利要求7所述的改善通孔刻蚀残留的方法，其特征在于，所述第二反应气体为长碳链气体。9.如权利要求8所述的改善通孔刻蚀残留的方法，其特征在于，所述长碳链气体包括二氟甲烷、甲烷或二氧化碳中的一种或多种。10.如权利要求1所述的改善通孔刻蚀残留的方法，其特征在于，对所述第一反应物及所述第二反应物的表面进行处理的步骤包括：向所述刻蚀腔体内通入第三反应气体，所述第三反应气体刻蚀所述第一反应物及所述第二反应物的表面使其平整。11.如权利要求10所述的改善通孔刻蚀残留的方法，其特征在于，所述第三反应气体包括八氟环丁烷、六氟丁二烯和四氟化碳中的一种或多种。2CN111883411A说明书1/5页改善通孔刻蚀残留的方法技术领域[0001]本发明涉及微电子技术领域，尤其涉及一种改善通孔刻蚀残留的方法。背景技术[0002]随着集成电路技术的进步，追求高速度、高器件密度、低功耗以及低成本的芯片成为超大规模集成电路制造的趋势。集成规模加大了芯片中的导线密度，从而使导线宽度和间距不断减小，互联中的电阻和电容所产生的寄生效应越来越明显。当器件的尺寸小到一定技术节点后，就需要克服阻容迟滞带来的信号传播延迟、线间干扰以及功率耗散等。然而在后段铜互联工艺中，低介电常数(lowk)材料和金属硬质掩模(MetalHardMask)工艺的加入，成为集成电路工艺发展的又一必然选择。金属硬掩模一体化刻蚀技术采取主刻蚀和去胶在同一腔体内进行刻蚀通孔，大大节约了工艺时间和成本，它除了带来最大的利益之外，对工艺的要求更加苛刻。[0003]后段铜互连使用的金属硬质掩模一体化刻蚀技术工艺上还存在缺陷，尤其通孔刻蚀残留的问题。通孔刻蚀残留通常是由于一体化刻蚀过程中在刻蚀腔体内形成的复杂成份的副产物产生的，由于疏松的副产物会自己掉落或受刻蚀能量源影响掉落，从而改变腔体刻蚀环境，影响刻蚀效果，特别是当副产物附着在通孔的底部和侧壁，会在图形区域造成刻蚀残留