[发明专利]改善通孔刻蚀残留的方法

说明书

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。

技术领域

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

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(Metal Hard Mask)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。

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，影响后续的填铜作业，从而引起铜导线断路造成器件失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善通孔刻蚀残留的方法，以解决现有技术中受副产物影响导致通孔刻蚀残留的问题。

为了达到上述目的，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。

可选的，采用等离子体工艺对所述刻蚀腔体的侧壁进行轰击。

可选的，所述等离子体工艺的工艺气体包括氩气。

可选的，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。

可选的，所述第一反应气体为还原性气体。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，所述第二反应气体为长碳链气体。

可选的，所述长碳链气体包括包括二氟甲烷、甲烷或二氧化碳中的一种或多种。

可选的，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：