[發(fā)明專利]半導體器件的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110294756.8
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN103035565A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/321
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導體器件的制造方法。

背景技術(shù)

隨著半導體技術(shù)的發(fā)展，集成電路向著高集成度的方向發(fā)展。高集成度的要求使半導體器件的線寬越來越小，線寬的減小對集成電路的形成工藝提出了更高的要求。

半導體器件通常包括多層金屬層以及多層介質(zhì)層，所述介質(zhì)層中形成有連通所述金屬層的互連線。

為了滿足元件縮小后的互連線需求，兩層及兩層以上的多層金屬互連線的設(shè)計成為超大規(guī)模集成電路技術(shù)所通常采用的一種方法。半導體制造的過程通常是在工藝線前段(front?end?of?line，F(xiàn)EOL)形成MOS晶體管，及MOS晶體管與互連層中的最下層之間的介質(zhì)層，在工藝線后段(back?end?of?line，BEOL)形成所述兩層及兩層以上的多層金屬互連線的設(shè)計。

例如，在公告號為CN1270371C的中國專利中公開了一種在半導體裝置中形成金屬互連層的方法。

現(xiàn)有技術(shù)BEOL的制造過程中，先通過化學機械研磨(Chemical?Mechanical?Polishing，CMP)去除多余的金屬層材料，之后，在金屬層上依次形成阻擋層、低K介質(zhì)層，其中阻擋層用于防止金屬材料的擴散，低K介質(zhì)層中則會形成金屬層之間的互連線，所述低K介質(zhì)層還用于使金屬層之間相互絕緣。

然而，由于在CMP工藝中會使用拋光液(slurry)對金屬層進行處理，在CMP工藝之后，slurry中的化學溶液、有機物容易吸附在金屬層的表面，在吸附有化學溶液、有機物的金屬層表面再沉積阻擋層時，在化學溶液、有機物殘留的位置處的阻擋層的表面會形成小凸起(hillock)，從而使BEOL段工藝的良率降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種提高良率的半導體器件的制造方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導體器件的制造方法，所述制造方法包括：

提供襯底，在襯底上形成薄膜；

通過化學機械研磨工藝去除多余的薄膜材料；

采用熱輻射源對薄膜表面進行熱處理。

可選地，所述采用熱輻射源對薄膜表面進行熱處理的步驟包括：通過熱輻射使所述薄膜表面的溫度在350～400℃的范圍內(nèi)。

可選地，所述熱輻射源為紫外光光源，所述采用熱輻射源對薄膜表面進行熱處理的步驟包括：采用所述紫外光光源對薄膜表面進行照射以進行熱處理。

可選地，所述紫外光光源的波長在400nm～200nm的范圍內(nèi)。

可選地，所述紫外光光源的波長為365nm。

可選地，所述紫外光光源的功率在100～500w的范圍內(nèi)，對薄膜表面進行照射的時間在1～5分鐘的范圍內(nèi)。

可選地，所述采用熱輻射源對薄膜表面進行熱處理的步驟包括：在0.1～0.5torr的真空環(huán)境下對薄膜表面進行熱處理。

可選地，所述熱輻射源為可見光光源，所述采用熱輻射源對薄膜表面進行熱處理的步驟包括：采用所述可見光光源對薄膜表面進行照射以進行熱處理。

可選地，所述熱輻射源為紅外光光源，所述采用熱輻射源對薄膜表面進行熱處理的步驟包括：采用所述紅外光光源對薄膜表面進行照射以進行熱處理。

可選地，所述薄膜為金屬層。

可選地，還包括在對金屬層表面進行熱處理之后，在金屬層上依次形成阻擋層、介質(zhì)層。

可選地，所述金屬層的材料為銅。

可選地，所述阻擋層的材料為摻氮的碳化硅、氮化硅中的一種或多種。

可選地，所述介質(zhì)層的材料為SiO2、SiOF、SiCOH、SiO、SiCO、SiCON中的一種或多種。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1.熱輻射源對CMP后的薄膜表面進行熱處理，可以使slurry殘留的化學溶液蒸發(fā)、使殘留的有機物分解，從而減少薄膜表面的污染物，減小在所述薄膜上沉積其他材料時所形成的小凸起的幾率，進而提高了良率。

2.熱輻射源無需和薄膜表面接觸，從而防止污染或者損傷所述薄膜表面，更進一步地提高了良率。

3.可選地，薄膜表面的溫度在350～400℃的范圍時，薄膜表面的化學溶液、有機物等可以被有效地去除。

4.可選地，采用紫外光光源進行熱處理，由于紫外光的波長較短、能量較強，可以提高薄膜表面溫度升高的效率。

5.可選地，采用紫外光光源在0.1～0.5torr的真空環(huán)境下對薄膜表面進行熱處理，可以提高化學溶液的蒸發(fā)效率。

附圖說明