[發(fā)明專利]半導(dǎo)體的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711450355.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN109979817A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周曉剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞新科技術(shù)研究開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/3213
• 分類號(hào): H01L21/3213;H01L21/265
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

本發(fā)明的半導(dǎo)體制造方法，包括：提供一基底；在所述基底上形成一介電層；在所述介電層中內(nèi)連線一導(dǎo)電金屬并延伸到所述介電層上形成一金屬層；以及使用氣體源包括濃度為75?80％的氫氣和20?25％的氬氣進(jìn)行退火處理。該方法可減少漏電流路徑的產(chǎn)生，從而提高半導(dǎo)體元件的效能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體的制造方法。

背景技術(shù)

等離子體的使用廣泛體現(xiàn)在半導(dǎo)體工藝中，如薄膜沉積、蝕刻、離子注入等。然而，由于工藝環(huán)境的影響，等離子體卻會(huì)使得電荷沿著金屬移動(dòng)，發(fā)生所謂的天線效應(yīng)(antenna effect)，影響元件的效能。

也就是說(shuō)，工藝中所使用的等離子體會(huì)使介電層表面上聚集電荷，且聚集在介電層表面上的電荷會(huì)沿著金屬內(nèi)連線而移動(dòng)至硅基底中，使部分電荷附著在硅基底，從而造成漏電流路徑的產(chǎn)生。

因此，如何有效解決已知工藝中使用等離子體所衍生出大量電流泄漏的問(wèn)題，制造出高成品率且高可靠度的半導(dǎo)體元件，以確保元件品質(zhì)及效能是業(yè)界亟欲解決的課題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體的制造方法，其可減少漏電流路徑的產(chǎn)生，從而提高半導(dǎo)體元件的效能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，半導(dǎo)體的制造方法，包括以下步驟：

提供一基底；

在所述基底上形成一介電層；

在所述介電層中內(nèi)連線一導(dǎo)電金屬并延伸到所述介電層上形成一金屬層；以及

使用氣體源包括濃度為75-80％的氫氣和20-25％的氬氣進(jìn)行退火處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使用高濃度的氫氣進(jìn)行退火，氫氣在高溫的環(huán)境下可對(duì)導(dǎo)電金屬的延伸部分(即介電層上的金屬層)進(jìn)行修補(bǔ)，使其穩(wěn)定。具體地，氫氣的分子小且具有極佳的擴(kuò)散性，從而在高溫環(huán)境下氫氣可擴(kuò)散至層疊的結(jié)構(gòu)中甚至到達(dá)基底的內(nèi)部，從而移除因使用等離子體進(jìn)行沉積介電層或蝕刻金屬層所累積在基底表面的雜質(zhì)和電荷。而且，使用高濃度的氫氣進(jìn)行退火處理可以利用氫氣修補(bǔ)材料內(nèi)的懸掛鍵而使其形成穩(wěn)定的鍵結(jié)，從而減少漏電流路徑的產(chǎn)生，進(jìn)而提升元件效能。

較佳地，退火處理溫度為450-470℃。

較佳地，退火處理時(shí)間為40-50分鐘。

較佳地，所述介電層的材料為氮化硅(SiN)或碳氮化硅(SiCN)。

較佳地，所述導(dǎo)電金屬通過(guò)金屬鑲嵌法形成在所述介電層中。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的半導(dǎo)體制造方法作進(jìn)一步說(shuō)明，但不因此限制本發(fā)明。

本發(fā)明的半導(dǎo)體的制造方法的一個(gè)實(shí)施例包括以下步驟：

提供一基底；

在基底上形成一介電層；

在介電層中內(nèi)連線一導(dǎo)電金屬并延伸到介電層上形成一金屬層；以及

使用氣體源包括濃度為75-80％的氫氣和20-25％的氬氣進(jìn)行退火處理。

具體地，該基底為硅基底，通過(guò)傳統(tǒng)的等離子體沉積方法在該基底上形成介電層，較佳地，介電層的材料為氮化硅(SiN)或碳氮化硅(SiCN)。繼而在介電層中內(nèi)連線形成導(dǎo)電金屬，例如是銅，并且該導(dǎo)電金屬延伸到介電層上形成金屬焊墊。較佳地，在介電層內(nèi)連線形成導(dǎo)電金屬的方法為金屬鑲嵌法。接著，將半導(dǎo)體進(jìn)行退火處理。其中，退火所使用的氣體源包括濃度為75-80％的氫氣和20-25％的氬氣，退火處理溫度為450-470℃，退火處理時(shí)間為40-50分鐘。退火處理后，半導(dǎo)體的制作工藝完成。