掩膜層的形成方法、互連結構的形成方法和檢測方法
【專利摘要】一種掩膜層的形成方法、互連結構的形成方法和檢測方法，其中，所述掩膜層的形成方法包括提供襯底；在所述襯底表面形成低溫氧化物層，所述低溫氧化物層表面粗糙并且吸附有形成所述低溫氧化物層的反應氣體；對所述低溫氧化物層進行處理，驅除所述反應氣體；在所述低溫氧化物層表面形成光刻膠層。所述掩膜層的形成方法，可以提高所述掩膜圖形的準確度，提高采用所述掩膜層為掩膜形成的互連結構的連接性能。
【專利說明】掩膜層的形成方法、互連結構的形成方法和檢測方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導體【技術領域】，特別涉及一種掩膜層的形成方法、互連結構的形成 方法和檢測方法。

【背景技術】
[0002] 隨著集成電路中元件集成度的不斷提高，元件尺寸不斷縮小，這對互連技術也提 出了更高的要求。業(yè)界通常采用雙大馬士革結構來實現(xiàn)金屬互連。在介質層中先后形成通 孔和溝槽，在所述通孔和溝槽中形成互連金屬。在形成雙大馬士革結構的過程中，刻蝕通孔 后需要先填充所述通孔以便進行溝槽光刻。
[0003] 請參考圖1，為現(xiàn)有的形成雙大馬士革結構過程中，形成的掩膜層的示意圖。所述 掩膜層包括低溫氧化層21和光刻膠層22。
[0004] 具體的，在所述襯底10之上的介質層12內(nèi)形成通孔之后，在所述通孔內(nèi)形成底部 抗反射層20,所述底部抗反射層20填充滿所述通孔，并覆蓋所述介質層12的表面。在所述 底部抗反射層20表面形成低溫氧化物層21，并且在所述低溫氧化物層表面形成圖形化的 光刻膠層22,所述光刻膠圖形定義了后續(xù)在介質層12內(nèi)形成的溝槽的位置。
[0005] 所述底部抗反射層20作為填充通孔的填充材料，而且還作為后續(xù)平坦化的停止 層和部分掩膜層。所述低溫氧化物層21位于底部抗反射層20和光刻膠層22之間，一方 面可以防止光刻膠中毒現(xiàn)象，另一方面所述低溫氧化物層21還可以與底部抗反射層20 - 起作為抗反射層，提高抗反射的性能，并且可以將光刻膠層22的圖形轉移到低溫氧化物層 上，由于所述低溫氧化物層21的刻蝕選擇比比光刻膠層22大，可以作為后續(xù)刻蝕底部抗反 射層20的掩膜，更有利于保證刻蝕圖形的準確性，從而可以降低光刻膠層的厚度。
[0006] 后續(xù)以所述掩膜層為掩膜刻蝕形成雙大馬士革結構的溝槽，并且在所述通孔和溝 槽內(nèi)填充金屬，形成互連結構。
[0007] 但是，現(xiàn)有技術所形成的互連結構的電學連接性能較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明解決的問題是提供一種掩膜層的形成方法、互連結構的形成方法和檢測方 法，可以提高所述互連結構的電學連接性能。
[0009] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種掩膜層的形成方法，包括：提供基底；在所述基 底表面形成低溫氧化物層，所述低溫氧化物層表面粗糙并且吸附有形成所述低溫氧化物層 的反應氣體；對所述低溫氧化物層進行處理，驅除反應氣體；在所述低溫氧化物層表面形 成光刻膠層。
[0010] 可選的，采用等離子體反應形成所述低溫氧化物層，反應氣體為SiH4和N20。
[0011] 可選的，所述反應氣體為酸性氧化物氣體。
[0012] 可選的，對所述低溫氧化物層進行高溫烘烤處理。
[0013] 可選的，所述高溫烘烤處理的溫度為150°C?300°C，所述高溫烘烤的時間為 20s ?90s。
[0014] 可選的，所述高溫烘烤處理的溫度為180°C?210°C，所述高溫烘烤的時間為 30s ?45s。
[0015] 可選的，還包括，對所述低溫氧化物層進行氣體吹掃處理。
[0016] 可選的，所述氣體吹掃處理的時間為20s?90s。
[0017] 可選的,所述氣體吹掃所采用的氣體為氧氣、氮氣、氦氣、氖氣、氬氣或氙氣中的一 種或幾種。
[0018] 可選的，對所述低溫氧化物層進行高溫烘烤處理的同時進行氣體吹掃處理。
[0019] 可選的，所述低溫氧化物層的材料為氧化硅。
[0020] 可選的，所述低溫氧化物層的厚度為1 〇〇〇人?1500 A。
[0021] 為解決上述問題，本發(fā)明還提供一種互連結構的形成方法，包括：提供襯底，所述 襯底表面形成有介質層；在所述介質層內(nèi)形成通孔；在所述通孔內(nèi)形成底部抗反射層，所 述底部抗反射層填充滿所述通孔并覆蓋所述介質層的表面；采用所述的掩膜層的形成方 法，在所述底部抗反射層表面形成掩膜層，所述掩膜層包括處理后的低溫氧化物層和位于 所述處理后的低溫氧化物層表面的光刻膠層；圖形化所述光刻膠層；以所述圖形化光刻膠 層為掩膜，刻蝕所述低溫氧化物層刻蝕所述低溫氧化物層、部分底部抗反射層、部分介質 層，形成溝槽；去除剩余的底部抗反射層；在所述通孔和溝槽內(nèi)形成金屬層。
[0022] 為解決上述問題，本發(fā)明還提供一種檢測方法，包括：采用所述的掩膜層的形成方 法，在襯底上形成所述掩膜層，所述掩膜層包括處理后的低溫氧化物層和位于所述處理后 的低溫氧化物層表面的光刻膠層；對所述光刻膠層表面進行激光缺陷檢測。
[0023] 可選的，還包括，在對所述低溫氧化物層進行處理，驅除所述反應氣體之后，對所 述處理后的低溫氧化物層進行激光缺陷檢測。
[0024] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有以下優(yōu)點：
[0025] 本發(fā)明的技術方案在形成所述低溫氧化物層之后，對所述低溫氧化物層進行處 理。由于所述低溫氧化物層表面較為粗糙，會吸附形成所述低溫氧化物的反應氣體，所述反 應氣體與后續(xù)在低溫氧化物層表面形成的光刻膠層會產(chǎn)生反應導致光刻膠層溶解，使掩膜 層的圖形發(fā)生變化。本發(fā)明的技術方案對所述低溫氧化物層進行處理，驅除所述低溫氧化 物層中吸附的反應氣體驅，避免后續(xù)形成的光刻膠層發(fā)生溶解，確保掩膜層的圖形不發(fā)變 化。
[0026] 本發(fā)明的技術方案，在形成互連結構的過程中，采用所述處理后的低溫氧化物層 及其表面的光刻膠層作為刻蝕溝槽的掩膜層。由于對所述低溫氧化物層經(jīng)過處理，驅除了 所述低溫氧化物層內(nèi)吸附的反應氣體，避免所述光刻膠層發(fā)生溶解，使光刻圖形的準確性 得到提高，避免形成的雙大馬士革結構有缺陷，從而提高后續(xù)形成的互連結構的連接性能。
[0027] 本發(fā)明的技術方案，在所述處理后的低溫氧化物層表面形成光刻膠層后對所述光 刻膠層表面進行激光缺陷檢測?，F(xiàn)有技術中，采用激光缺陷檢測會促使低溫氧化物層中的 反應氣體與光刻膠層中的水分發(fā)生反應產(chǎn)生酸性物質使光刻膠層溶解，所以現(xiàn)有技術在形 成所述光刻膠后一般不進行所述激光缺陷檢測，這樣就無法在工藝過程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷， 導致芯片的良品率下降。本發(fā)明的技術方案，由于在形成所述光刻膠層之前，對所述低溫氧 化物層進行了處理，驅除了所述低溫氧化物層內(nèi)吸附的反應氣體，所以后續(xù)采用激光缺陷 檢測的時候，不會使光刻膠層產(chǎn)生溶解，有助于提高芯片的良品率。
[0028] 進一步的，本發(fā)明的技術方案對所述低溫氧化物層同時進行高溫烘烤和氣體吹掃 處理，通過氣體吹掃，有助于將所述低溫氧化物層在高溫烘烤下釋放出的反應氣體帶出，并 且所述由于吹掃的氣體會被所述低溫氧化物層吸附，填充滿所述低溫氧化物層中的縫隙， 防止被釋放出的反應氣體再被所述低溫氧化物層吸附。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1是本發(fā)明的現(xiàn)有技術在形成互連結構時采用的掩膜層結構的剖面示意圖；
[0030] 圖2至圖4是本發(fā)明的第一實施例中所述掩膜層的形成過程的剖面示意圖；
[0031] 圖5至圖7是本發(fā)明的第一實施例中對形成的光刻膠層的缺陷檢測示意圖；
[0032] 圖8至圖15是本發(fā)明的第二實施例中互連結構的形成過程的剖面示意圖。

【具體實施方式】
[0033] 如【背景技術】中所述，現(xiàn)有技術形成的互連結構的電學互連性能較差。
[0034] 研究發(fā)現(xiàn)，導致所述互連結構電學性能較差的原因主要是由于刻蝕形成的所述雙 大馬士革結構的圖形有缺陷，導致填充金屬后形成的互連結構之間會發(fā)生短路或者斷路等 現(xiàn)象。
[0035] 進一步研究發(fā)現(xiàn)，使所述雙大馬士革結構的圖形產(chǎn)生缺陷的原因是由于掩膜層的 圖形不準確?，F(xiàn)有技術在形成所述雙大馬士革結構的溝槽時采用了低溫氧化物層和位于所 述低溫氧化物層表面的光刻膠層作為刻蝕溝槽的掩膜。低溫氧化物層在低溫環(huán)境下形成， 是非常不致密的材料，表面十分粗糙，所以具有較好的抗反射性能，可以提高光刻圖形的質 量。對所述低溫氧化物層進行過高溫度的處理會改變所述低溫氧化物層的結構和材料性 質，降低所述低溫氧化物層的抗反射性能，并影響到其下層的底部抗反射層的刻蝕速率、抗 反射性等性質。所述低溫氧化物層會吸附形成所述低溫氧化物層的酸性氧化氣體，而光刻 膠層內(nèi)含水分較多，所述酸性氧化氣體與水分在后續(xù)的工藝過程中，很容易產(chǎn)生反應，形成 酸性物質使堿性的光刻膠層溶解，從而使掩膜層的圖形發(fā)生變化，最終使刻蝕形成的雙大 馬士革結構的圖形產(chǎn)生缺陷，導致最終形成的互連結構的電學連接性能變差。
[0036] 本發(fā)明的技術方案，對所述低溫氧化物層表面進行高溫烘烤和氣體吹掃處理，使 所述掩膜層的圖形不會發(fā)生變化。
[0037] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明 的具體實施例做詳細的說明。
[0038] 第一實施例
[0039] 請參考圖2,提供基底100,在所述基底100表面形成低溫氧化物層101。
[0040] 所述基底100為半導體襯底，所述半導體襯底內(nèi)形成有半導體器件（圖中未示出）。 所述基底100還可以是形成在襯底(未示出）上的介質材料層，所述介質材料層內(nèi)形成有插 塞等互連結構。
[0041] 采用等離子體化學氣相沉積工藝形成所述低溫氧化物層101，SiH4和N 20作為反 應氣體，溫度為150°c?300°C，所述低溫氧化物層101的材料為氧化硅，所述低溫氧化物層 101的厚度為1000 A?1500 A;)
[0042] 所述低溫氧化物層101的表面較為粗糙，并且致密度較低，具有較高的抗反射性 能，并且所述低溫氧化物層101的硬度比光刻膠層的硬度大，后續(xù)通過刻蝕所述低溫氧化 物層101將光刻膠層的圖形轉移到低溫氧化物層101上，再以所述低溫氧化物層101作為 掩膜刻蝕所述襯底100,這樣可以降低光刻膠層的厚度，并且有助于保持掩膜圖形的準確 性。
[0043] 請參考圖3,對所述低溫氧化物層101進行高溫烘烤處理。
[0044] 由于形成的所述低溫氧化物層101的表面較為粗糙，并且所述低溫氧化物層101 的材料非常不致密，所以所述低溫氧化物層101在形成過程中，容易吸附其中的酸性氧化 物氣體N 20。在本發(fā)明的其他實施例中，所述酸性氧化物氣體也可以是其他的氣體。
[0045] 現(xiàn)有技術中，直接在所述低溫氧化物層101表面形成光刻膠層。發(fā)明人通過對光 刻膠層在250°C?275°C溫度下進行烘烤，發(fā)現(xiàn)光刻膠層會變成粉末狀，由此可見，所述光 刻膠層經(jīng)過常規(guī)烘烤仍然含有大量的水分。
[0046] 在低溫氧化物層101表面形成的光刻膠層，在后續(xù)高溫工藝或進行激光缺陷檢 測的過程中，在高溫條件下，所述光刻膠層內(nèi)的水分就會被蒸發(fā)出來；同時，低溫氧化物層 101內(nèi)吸附的隊〇也會被釋放出來。
[0047] N20與H20會產(chǎn)生化學反應，產(chǎn)生酸性物質，反應如下：
[0048] Ν20+Η20 - H++NCV ;
[0049] 而光刻膠多為堿性材料，所以，所述酸性物質會與堿性的光刻膠層發(fā)生化學反應， 使光刻膠層發(fā)生溶解，反應如下：
[0050] H++0『一H20。
[0051] 光刻膠層部分被溶解掉之后，光刻膠層的圖形就會發(fā)生變化，從而導致掩膜層的 圖形發(fā)生變化。
[0052] 本實施例中，在形成所述低溫氧化物層101之后，對所述低溫氧化物層101進行高 溫烘烤，以驅除所述低溫氧化物層101內(nèi)吸附的N 20。
[0053] 具體的，所述高溫烘烤的溫度為150°C?300°C，烘烤時間為20s?90s。高溫烘烤 的溫度越高，可以使隊0釋放的越徹底。但是，由于溫度過高會使的低溫氧化物層101的內(nèi) 部結構發(fā)生變化，致密度提高，導致自身的抗反射性能下降。所以較佳的，所述高溫烘烤的 溫度為180°C?210°C，烘烤時間為30s?45s。
[0054] 在本發(fā)明的其他實施例中，也可以對所述低溫氧化物層101進行氣體吹掃處理， 以驅除所述低溫氧化物層101內(nèi)吸附的隊0。所述氣體吹掃采用的氣體為氧氣、氮氣、氦 氣、氖氣、氬氣或氙氣等穩(wěn)定的非酸性氣體中的一種或幾種，所述氣體吹掃的時間為20s? 90s。通過氣體吹掃，可以驅除將所述低溫氧化物層內(nèi)吸附的N 20,并且所述吹掃的氣體填充 滿所述低溫氧化物層101中的縫隙，防止被釋放出的N20再被所述低溫氧化物層101吸附。
[0055] 在本發(fā)明的其他實施例中，也可以對所述低溫氧化物層101同時進行高溫烘烤和 氣體吹掃處理，以去除所述低溫氧化物層中吸附的酸性氧化物氣體N 20。通過高溫烘烤，使 所述N20揮發(fā)出來的同時，利用氣體吹掃將所述N20帶出，并且所述吹掃的氣體填充滿所述 低溫氧化物層101中的縫隙，防止被釋放出的N 20再被所述低溫氧化物層101吸附。
[0056] 請參考圖4,在所述低溫氧化物層101表面形成光刻膠層102。
[0057] 由于所述低溫氧化物層101內(nèi)吸附的隊0被驅除掉了，所以，降低了所述光刻膠層 101在后續(xù)工藝中發(fā)生溶解可能性，從而提高了形成的掩膜層的圖案的準確性。在采用旋涂 工藝形成所述光刻膠層時，在所述襯底底部以及襯底的邊緣會形成光刻膠覆蓋，在隨后的 工藝處理中，邊緣的光刻膠很容易脫落，造成污染。所以，一般需要對所述光刻膠層進行去 邊處理，所述去邊處理可以采用光刻膠清潔溶劑，例如溶劑OK-73 (丙二醇單甲基醚和丙二 醇單甲基醚乙酸酯的混合溶液，其中丙二醇單甲基醚與丙二醇單甲基醚乙酸酯的體積比為 7:3)。
[0058] 在本發(fā)明的一個實施例中，采用上述實施例中的方法，采用31氏和隊0作為反應氣 體，在溫度為200°C的條件下，同時在12個基底上形成了低溫氧化物層，分別作為樣品a、樣 品b、樣品c、樣品d、樣品e、樣品f、樣品g、樣品h、樣品i、樣品j、樣品k、樣品1。
[0059] 對所述樣品a、樣品b、樣品c、樣品d的低溫氧化物層，同時進行氣體吹掃處理，所 述吹掃氣體為氧氣，氣體流量為500sccm，吹掃時間為30s。
[0060] 對所述樣品e、樣品f、樣品g、樣品h的低溫氧化物層進行高溫烘烤處理，所述高溫 烘烤的溫度為180°C，烘烤時間為30s。
[0061] 對所述樣品i、樣品j、樣品k、樣品1同時進行高溫烘烤和氣體吹掃處理，所述高溫 烘烤的溫度為180°c，烘烤時間為30s，所述吹掃氣體為氧氣，氣體流量為50〇 SCCm，吹掃時 間為30s。
[0062] 在所述12個樣品的低溫氧化物層表面同時形成相同厚度的光刻膠層。分別對所 述12個樣品的光刻膠層表面進行激光缺陷檢測。
[0063] 請參考圖5,為所述樣品a、樣品b、樣品c、樣品d的光刻膠層的缺陷檢測示意圖。
[0064] 分別對樣品a、樣品b、樣品c、樣品d進行激光缺陷檢測，雖然光刻膠層的溶解現(xiàn)象 均有下降，但是樣品b的效果更好，而樣品a、樣品c、樣品d中光刻膠層的溶解產(chǎn)生的缺陷 還比較多?？梢姡瑑H采用氣體吹掃處理，對于光刻膠溶解現(xiàn)象的改善效果較弱，并且改善效 果不穩(wěn)定。這是由于僅對所述低溫氧化物層進行氣體吹掃對于吸附的反應氣體的驅除能力 有限，樣品中的低溫氧化物層中還會殘留一定量的N 20。
[0065] 請參考圖6,為所述樣品e、樣品f、樣品g、樣品h的光刻膠層的缺陷檢測示意圖。
[0066] 分別對樣品e、樣品f、樣品g、樣品h進行激光缺陷檢測，雖然光刻膠層的溶解現(xiàn)象 均有下降，但是其中樣品f和樣品g的缺陷明顯減小，而樣品e、樣品h樣品中光刻膠層的溶 解產(chǎn)生的缺陷還比較多，由此可見，單獨采用高溫烘烤雖然能夠在一定程度改善光刻膠溶 解的現(xiàn)象，但是同樣不能獲得穩(wěn)定的效果。
[0067] 請參考圖7,為所述樣品i、樣品j、樣品k、樣品1的光刻膠層的缺陷檢測示意圖。
[0068] 分別對樣品i、樣品j、樣品k、樣品1進行激光缺陷檢測，可以看出四個樣品中光刻 膠層的缺陷都明顯減少，并且效果比較穩(wěn)定，對光刻膠溶解問題的改善最佳。
[0069] 所以，同時采用高溫烘烤和氣體吹掃，能夠獲得最佳的效果，通過高溫烘烤是低溫 氧化物層內(nèi)的酸性氧化物氣體釋放出來；同時通過氣體吹掃將所述酸性氧化物氣體帶出， 并且所述吹掃氣體充滿低溫氧化物層中的間隙，避免所述低溫氧化物層對所述酸性氧化物 氣體的二次吸附，所以可以獲得較好并且穩(wěn)定的效果。
[0070] 第二實施例
[0071] 本發(fā)明還提供了一種采用上述掩膜層作為掩膜所形成的互連結構。
[0072] 請參考圖8,提供襯底200,所述襯底表面具有介質層210,所述介質層210包括位 于襯底200表面的刻蝕阻擋層201和所述刻蝕阻擋層201表面的絕緣層202。
[0073] 所述襯底200為半導體襯底，所述半導體襯底內(nèi)形成有半導體器件（圖中未示出）。 所述襯底200還可以是形成在襯底(未示出）上的介質材料層，所述介質材料層內(nèi)形成有插 塞等互連結構。
[0074] 所述介質層210作為層間介質層，后續(xù)在所述介質層210內(nèi)形成互連結構。所述 介質層210包括刻蝕阻擋層201和絕緣層202。
[0075] 所述刻蝕阻擋層201的材料為SiN、SiCN或SiONCH，所述刻蝕阻擋層201的厚度為 100A?500 A。所述刻蝕阻擋層201 -方面保護襯底200內(nèi)的半導體器件或互連結構不受 后續(xù)工藝的影響，另一方面作為刻蝕絕緣層202的停止層，并且可以防止在所述絕緣層202 內(nèi)形成的互連結構的金屬向下層擴散。
[0076] 所述絕緣層202的材料包括氧化物或低K介質材料，例如氧化硅、氮氧化硅、碳化 硅、碳氧化硅、有機硅氧烷聚合物、氟碳化合物等。所述絕緣層202采用旋涂或化學氣相沉 積工藝形成。在所述絕緣層202內(nèi)形成互連結構，可以降低互連線之間的電容，降低互連線 的時間常數(shù)，減少電路信號的延遲。
[0077] 本實施例中，所述絕緣層202的材料為氧化硅。
[0078] 請參考圖9,在所述介質層210內(nèi)形成通孔301。
[0079] 具體的，本實施例中，形成所述通孔301的方法為：在所述介質層210表面利用旋 涂法形成光刻膠層（圖中未示出），通過顯影曝光之后圖形化。利用圖形化光刻膠層作為掩 膜，刻蝕介質層210至所述刻蝕阻擋層200表面形成通孔301。
[0080] 請參考圖10,在所述通孔301 (請參考圖9)內(nèi)形成底部抗反射層302,所述底部抗 反射層302填充滿所述通孔301 (請參考圖9)并覆蓋介質層210的表面。
[0081] 所述底部抗反射層302的材料為未摻氮的碳化物或光刻膠有機抗反射材料，形成 所述底部抗反射層302的工藝為旋涂工藝，所述底部抗反射層302作為所述通孔301的填 充材料，并且覆蓋所述介質層的表面，使其表面平坦。所述介質層210表面的部分底部抗反 射層還可以作為后續(xù)工藝中的掩膜層。
[0082] 請參考圖11，在所述底部抗反射層302表面形成低溫氧化物層303，對所述低溫氧 化物層303進行高溫烘烤。
[0083] 采用等離子體化學氣相沉積工藝形成所述低溫氧化物層303, SiH4和N20作為反 應氣體，溫度為150°C?300°C，所述低溫氧化物層303的材料為氧化硅，所述低溫氧化物層 303 的厚度為 1〇〇〇 A?1500 A,..
[0084] 所述低溫氧化物層303的表面較為粗糙，并且致密度較低，具有較高的抗反射性 能，并且所述低溫氧化物層303的硬度比光刻膠層的硬度大，后續(xù)通過刻蝕所述低溫氧化 物層303將光刻膠層的圖形轉移到低溫氧化物層303上，再以所述低溫氧化物層303作為 掩膜刻蝕所述介質層210形成溝槽，這樣可以降低形成的光刻膠層的厚度，并且有助于保 持掩膜圖形的準確性。
[0085] 現(xiàn)有技術中，直接在所述低溫氧化物層303表面形成光刻膠層。所述低溫氧化物 層303中吸附的N 20與光刻膠層中的水分，會反應形成酸性物質，所述酸性物質會使堿性的 光刻膠層發(fā)生溶解，尤其在后續(xù)工藝中的高溫或者采用激光缺陷檢測的過程中，這種光刻 膠層的溶解現(xiàn)象更為突出，會使得掩膜層的圖形發(fā)生變化。后續(xù)刻蝕介質層形成溝槽的過 程中，會在光刻膠層發(fā)生溶解的位置也形成刻蝕圖形，在所述刻蝕圖形內(nèi)形成金屬層會造 成互連層的短路或斷路等現(xiàn)象，導致芯片良品率下降。
[0086] 本實施例中，在形成所述低溫氧化物層303之后，對所述低溫氧化物層303進行高 溫烘烤以驅除所述低溫氧化物層303內(nèi)吸附的N 20。
[0087] 具體的，所述高溫烘烤的溫度為150°C?300°C，烘烤時間為20s?90s。高溫烘烤 的溫度越高，可以使隊0釋放的越徹底。但是，由于溫度過高會使的低溫氧化物層303的內(nèi) 部結構發(fā)生變化，致密度提高，導致自身的抗反射性能。并且，所述高溫烘烤溫度過高，還會 導致所述底部抗反射層302的聚合物之間產(chǎn)生交聯(lián)，影響其刻蝕速率及抗反射性能。所以 較佳的，所述高溫烘烤的溫度為180°C?210°C，烘烤時間為30s?45s。
[0088] 在本發(fā)明的其他實施例中，也可以對所述低溫氧化物層303進行氣體吹掃處理， 以驅除所述低溫氧化物層303內(nèi)吸附的隊0。所述氣體吹掃采用的氣體為氧氣、氮氣、氦 氣、氖氣、氬氣或氙氣等穩(wěn)定的非酸性氣體中的一種或幾種，所述氣體吹掃的時間為20s? 90s。通過氣體吹掃，可以驅除將所述低溫氧化物層內(nèi)吸附的N 20,并且所述吹掃的氣體填充 滿所述低溫氧化物層303中的縫隙，防止被釋放出的N20再被所述低溫氧化物層303吸附。
[0089] 在本發(fā)明的其他實施例中，也可以對所述低溫氧化物層303同時進行高溫烘烤和 氣體吹掃處理，以去除所述低溫氧化物層中吸附的酸性氧化物氣體N 2o。通過高溫烘烤，使 所述N20揮發(fā)出來的同時，利用氣體吹掃將所述N20帶出，并且所述吹掃的氣體填充滿所述 低溫氧化物層303中的縫隙，防止被釋放出的N 20再被所述低溫氧化物層303吸附。
[0090] 單獨采用高溫烘烤或者氣體吹掃處理，能夠一定程度改善光刻膠溶解的現(xiàn)象，但 是結果并不穩(wěn)定。因為單獨采用高溫烘烤可以去除所述低溫氧化物層中的酸性氧化物氣 體，但是所述酸性氧化物氣體還可能再次被所述低溫氧化物層吸附；單獨采用氣體吹掃，可 以去除掉的被吸附氣體有限，不能將所述酸性氧化物氣體完全去除；而同時采用高溫烘烤 和氣體吹掃，則能夠獲得最佳的效果，通過高溫烘烤完全驅除酸性氧化物氣體的同時，利用 吹掃氣體取代所述酸性氧化物氣體填充入所述低溫氧化物層中的間隙中，從而避免了二次 吸附現(xiàn)象，可以獲得穩(wěn)定的效果。
[0091] 在形成所述低溫氧化物層之后，還可以對所述低溫氧化物層進行激光缺陷掃描。
[0092] 由于激光缺陷掃描的激光具有一定能量，現(xiàn)有技術中，由于不對所述低溫氧化物 層進行處理，所以所述低溫氧化物層吸附的酸性氧化物氣體N20會吸收所述激光的能量，使 其活性增強，更容易從低溫氧化物層中釋放出來，。在后續(xù)形成光刻膠層的過程中，N20很容 易就會從低溫氧化物層釋放出來與光刻膠層中的水分發(fā)生反應，使光刻膠層溶解。所以，現(xiàn) 有技術中，為減少光刻膠溶解現(xiàn)象，一般不能對所述低溫氧化物層進行缺陷掃描。
[0093] 本發(fā)明的技術方案由于驅除了所述低溫氧化物層中的酸性氧化物氣體N20,所以 可以進行所述激光缺陷檢測，并不會降低最終形成的產(chǎn)品的良品率。
[0094] 請參考圖12,在所述低溫氧化物層303表面形成圖形化光刻膠層304。
[0095] 采用旋涂工藝形成光刻膠層，對所述光刻膠層曝光顯影，形成圖形化光刻膠層 304,所述光刻膠圖形定義了后續(xù)形成的溝槽位置和寬度。在采用旋涂工藝形成所述光刻膠 層時，在所述襯底底部以及襯底的邊緣會形成光刻膠覆蓋，在隨后的工藝處理中，邊緣的光 刻膠很容易脫落，造成污染。所以，一般需要對所述光刻膠層進行去邊處理，所述去邊處理 可以采用光刻膠清潔溶劑，例如溶劑〇Κ_73(丙二醇單甲基醚和丙二醇單甲基醚乙酸酯的混 合溶液，其中丙二醇單甲基醚與丙二醇單甲基醚乙酸酯的體積比為7:3)。。
[0096] 在本發(fā)明的其他實施例中，在所述低溫氧化物層303表面形成光刻膠層304之后， 還可以對所述光刻膠層進行檢測，采用激光缺陷檢測技術來檢測所述光刻膠層表面是否出 現(xiàn)溶解等現(xiàn)象。
[0097] 現(xiàn)有技術中，采用激光缺陷檢測會反而會促使低溫氧化物層中的N20與光刻膠層 中的水分發(fā)生反應產(chǎn)生酸性物質使光刻膠層溶解，所以現(xiàn)有技術在形成所述光刻膠后一般 不進行所述激光缺陷檢測，這樣就無法在工藝過程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷，導致芯片的良品率下 降。本實施例中，由于在形成所述光刻膠層304之前，對所述低溫氧化物層303進行了高溫 烘烤和氣體吹掃處理，去除了所述低溫氧化物層303內(nèi)吸附的N 20氣體，所以后續(xù)采用激光 缺陷檢測的時候，不會使光刻膠層產(chǎn)生溶解，并且可以維持常規(guī)的激光缺陷檢測。
[0098] 請參考圖13,以所述圖形化光刻膠層304作為掩膜，刻蝕所述低溫氧化物層303層 形成開口 401，所述開口 401暴露出底部抗反射層302的部分表面。
[0099] 采用干法刻蝕工藝，刻蝕所述低溫氧化物層303形成開口 401，將所述圖形化光刻 膠層304的圖形，轉移到低溫氧化物層303上。
[0100] 請參考圖14,以所述光刻膠層304 (請參考圖13)和低溫氧化物層303 (請參考圖 13)為掩膜，刻蝕所述部分底部抗反射層302、絕緣層202,形成所述溝槽402。
[0101] 具體的，采用干法刻蝕工藝刻蝕所述介質層210。所述光刻膠層304(請參考圖13) 和低溫氧化物層303 (請參考圖13)作為掩膜，在刻蝕過程中被耗盡，并且所述通孔內(nèi)的部 分底部抗反射層也同時被去除掉。
[0102] 請參考圖15,去除所述剩余的底部抗反射層302 (請參考圖14)以及所述通孔底 部的部分刻蝕阻擋層201 (請參考圖15)，在所述溝槽402和通孔301內(nèi)填充金屬，并且以 所述介質層表面為停止層進行平坦化，形成金屬層403。
[0103] 所述金屬層403的材料為銅，可以采用電鍍工藝形成。
[0104] 本實施例中，由于在形成刻蝕溝槽的掩膜層時，在形成所述低溫氧化物層之后進 行高溫烘烤和氣體吹掃處理，去除了所述低溫氧化物層中吸附的酸性氧化物氣體，從而避 免了所述酸性氧化物氣體與光刻膠層中的水分發(fā)生反應，進而溶解掉所述光刻膠層，從而 確保了形成的掩膜圖案的準確性。所以本實施例中，形成的互連結構的電學連接性能也會 得到提高。發(fā)明人通過檢測發(fā)現(xiàn)，采用本實施例的方法，避免了光刻膠的溶解，可以將產(chǎn)率 提高2%?3%。并且由于去除了所述低溫氧化物層中的酸性氧化物氣體，所以激光缺陷檢測 不會使光刻膠層發(fā)生溶解，所以本實施例中，可以繼續(xù)保持常規(guī)的激光缺陷檢測，而不會降 低芯片的良品率。
[0105] 雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本 發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所 限定的范圍為準。
【權利要求】
1. 一種掩膜層的形成方法，其特征在于，包括： 提供基底； 在所述基底表面形成低溫氧化物層，所述低溫氧化物表面粗糙并且吸附有形成所述低 溫氧化物層的反應氣體； 對所述低溫氧化物層進行處理，驅除所述反應氣體； 在所述處理后的低溫氧化物層表面形成光刻膠層。
2. 根據(jù)權利要求1所述的掩膜層的形成方法，其特征在于，采用等離子體反應形成所 述低溫氧化物層，反應氣體為SiH4和N 20。
3. 根據(jù)權利要求1所述的掩膜層的形成方法，其特征在于，所述反應氣體為酸性氧化 物氣體。
4. 根據(jù)權利要求1所述的掩膜層的形成方法，其特征在于，對所述低溫氧化物層進行 高溫烘烤處理。
5. 根據(jù)權利要求4所述的掩膜層的形成方法，其特征在于，所述高溫烘烤處理的溫度 為150°C?300°C，所述高溫烘烤的時間為20s?90s。
6. 根據(jù)權利要求4所述的掩膜層的形成方法，其特征在于，所述高溫烘烤處理的溫度 為180°C?210°C，所述高溫烘烤的時間為30s?45s。
7. 根據(jù)權利要求1所述的掩膜層的形成方法，其特征在于，對所述低溫氧化物層進行 氣體吹掃處理。
8. 根據(jù)權利要求7所述的掩膜層的形成方法，其特征在于，所述氣體吹掃處理的時間 為 20s ?90s。
9. 根據(jù)權利要求7所述的掩膜層的形成方法，其特征在于，所述氣體吹掃所采用的氣 體為氧氣、氮氣、氦氣、氖氣、氦氣或氣氣中的一種或幾種。
10. 根據(jù)權利要求4所述的掩膜層的形成方法，其特征在于，對所述低溫氧化物層進行 高溫烘烤處理的同時進行所述氣體吹掃處理。
11. 根據(jù)權利要求1所述的掩膜層的形成方法，其特征在于，所述低溫氧化物層的材料 為氧化硅。
12. 根據(jù)權利要求1所述的掩膜層的形成方法，其特征在于，所述低溫氧化物層的厚度 為 1〇〇〇 A?1500 A
13. -種互連結構的形成方法，其特征在于，包括： 提供襯底，所述襯底表面形成有介質層； 在所述介質層內(nèi)形成通孔； 在所述通孔內(nèi)形成底部抗反射層，所述底部抗反射層填充滿所述通孔并覆蓋所述介質 層的表面； 采用權利要求1至12中任意一項所述的掩膜層的形成方法，以所述底部抗反射層作為 基底，在所述底部抗反射層表面形成掩膜層，所述掩膜層包括處理后的低溫氧化物層和位 于所述處理后的低溫氧化物層表面的光刻膠層； 圖形化所述光刻膠層； 以所述圖形化光刻膠層為掩膜，刻蝕所述低溫氧化物層、部分底部抗反射層、部分介質 層，形成溝槽； 去除剩余的底部抗反射層； 在所述通孔和溝槽內(nèi)形成金屬層。
14. 一種檢測方法，其特征在于，包括： 采用權利要求1至權利要求12中任意一項所述的掩膜層的形成方法，在基底上形成掩 膜層，所述掩膜層包括所述處理后的低溫氧化物層和位于所述處理后的低溫氧化物層表面 的光刻膠層； 對所述光刻膠層表面進行激光缺陷檢測。
15. 根據(jù)權利要求14所述的檢測方法，其特征在于，還包括，在對所述低溫氧化物層進 行處理，驅除所述反應氣體之后，對所述處理后的低溫氧化物層進行激光缺陷檢測。
【文檔編號】H01L21/033GK104103500SQ201310113665
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月2日 優(yōu)先權日:2013年4月2日
【發(fā)明者】張京晶, 陳昵 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司