半导体器件的制造方法技术

一种半导体器件的制造方法，包括：提供衬底，在衬底上形成薄膜；通过化学机械研磨工艺去除多余的薄膜材料；采用热辐射源对薄膜表面进行热处理。本发明专利技术中，所述热辐射源对CMP后的薄膜表面进行热处理，可以减少薄膜表面的污染物，减小在所述薄膜上沉积其他材料时所形成的小凸起的几率，进而提高了良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种。
技术介绍
随着半导体技术的发展，集成电路向着高集成度的方向发展。高集成度的要求使半导体器件的线宽越来越小，线宽的减小对集成电路的形成工艺提出了更高的要求。半导体器件通常包括多层金属层以及多层介质层，所述介质层中形成有连通所述金属层的互连线。为了满足元件缩小后的互连线需求，两层及两层以上的多层金属互连线的设计成为超大规模集成电路技术所通常采用的一种方法。半导体制造的过程通常是在工艺线前段 (front end of line,FE0L)形成MOS晶体管,及MOS晶体管与互连层中的最下层之间的介质层，在工艺线后段(back end of line, BEOL)形成所述两层及两层以上的多层金属互连线的设计。例如，在公告号为CN1270371C的中国专利中公开了一种在半导体装置中形成金属互连层的方法。现有技术BEOL的制造过程中，先通过化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing, CMP)去除多余的金属层材料,之后,在金属层上依次形成阻挡层、低K介质层， 其中阻挡层用于防止金属材料的扩散，低K介质层中则会形成金属层之间的互连线，所述低K介质层还用于使金属层之间相互绝缘。然而，由于在CMP工艺中会使用抛光液(slurry)对金属层进行处理,在CMP工艺之后，slurry中的化学溶液、有机物容易吸附在金属层的表面，在吸附有化学溶液、有机物的金属层表面再沉积阻挡层时，在化学溶液、有机物残留的位置处的阻挡层的表面会形成小凸起(hillock)，从而使BEOL段工艺的良率降低。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种提高良率的。为了解决上述问题，本专利技术提供一种，所述制造方法包括提供衬底，在衬底上形成薄膜；通过化学机械研磨工艺去除多余的薄膜材料；采用热辐射源对薄膜表面进行热处理。可选地，所述采用热辐射源对薄膜表面进行热处理的步骤包括通过热辐射使所述薄膜表面的温度在350 400°C的范围内。可选地，所述热辐射源为紫外光光源，所述采用热辐射源对薄膜表面进行热处理的步骤包括采用所述紫外光光源对薄膜表面进行照射以进行热处理。可选地，所述紫外光光源的波长在400nm 200nm的范围内。可选地，所述紫外光光源的波长为365nm。可选地，所述紫外光光源的功率在100 500w的范围内，对薄膜表面进行照射的时间在I 5分钟的范围内。可选地，所述采用热辐射源对薄膜表面进行热处理的步骤包括在O.1 O. 5torr 的真空环境下对薄膜表面进行热处理。可选地，所述热辐射源为可见光光源，所述采用热辐射源对薄膜表面进行热处理的步骤包括采用所述可见光光源对薄膜表面进行照射以进行热处理。可选地，所述热辐射源为红外光光源，所述采用热辐射源对薄膜表面进行热处理的步骤包括采用所述红外光光源对薄膜表面进行照射以进行热处理。可选地，所述薄膜为金属层。可选地，还包括在对金属层表面进行热处理之后，在金属层上依次形成阻挡层、介质层。可选地，所述金属层的材料为铜。可选地，所述阻挡层的材料为掺氮的碳化硅、氮化硅中的一种或多种。可选地，所述介质层的材料为Si02、SiOF, SiCOH, SiO、SiCO、SiCON中的一种或多种。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点1.热辐射源对CMP后的薄膜表面进行热处理，可以使slurry残留的化学溶液蒸发、使残留的有机物分解，从而减少薄膜表面的污染物，减小在所述薄膜上沉积其他材料时所形成的小凸起的几率，进而提高了良率。2.热辐射源无需和薄膜表面接触，从而防止污染或者损伤所述薄膜表面，更进一步地提闻了良率。3.可选地，薄膜表面的温度在350 400°C的范围时，薄膜表面的化学溶液、有机物等可以被有效地去除。4.可选地，采用紫外光光源进行热处理，由于紫外光的波长较短、能量较强，可以提高薄膜表面温度升高的效率。5.可选地，采用紫外光光源在O.1 O. 5torr的真空环境下对薄膜表面进行热处理，可以提高化学溶液的蒸发效率。附图说明图1是本专利技术一实施方式的流程示意图2至图5是本专利技术形成的半导体器件一实施例的侧面示意图。具体实施方式在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类 似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。其次，本专利技术利用示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。为了解决现有技术的问题，本专利技术提供一种，包括提供衬底，在衬底上形成薄膜；通过化学机械研磨工艺去除多余的薄膜材料；采用热辐射源对薄膜表面进行热处理。本专利技术通过热辐射源对薄膜表面进行热处理，使薄膜表面温度升高，化学机械研磨工艺残留的化学溶液受热蒸发，而残留的有机物受热分解，从而达到了去除薄膜表面残留物地目的，之后再在薄膜表面沉积其他材料时，减小形成小凸起的几率，从而提高了良率。参考图1，示出了本专利技术一实施方式的流程示意图。具体地，所述制造方法大致包括以下步骤步骤SI，提供衬底，在衬底上形成金属材料；步骤S2,通过CMP去除多余的金属材料,形成金属层；步骤S3，采用紫外光光源对金属层表面进行照射，以进行热处理；步骤S4，在热处理之后的金属层上依次形成阻挡层、低K介质层。下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案做详细说明。参考图2至图5，示出了本专利技术形成的半导体器件一实施例的侧面示意图。本实施例以BEOL为例，但是本专利技术并不限制于此，在其他工艺阶段如果存在CMP工艺的残留物影响良率的类似问题，也可以采用本专利技术技术方案进行解决。如图2所示，提供衬底100，所述衬底100的材料可以为单晶硅或单晶硅锗，或者单晶掺碳硅；还可以包括其它的材料，例如砷化镓等II1-V族化合物。此外，所述衬底100中形成有器件结构(图未示)，该器件结构可以为半导体前段工艺中形成的器件结构，例如MOS晶体管等。在衬底100上形成金属材料101，以形成金属互连线，具体地，所述金属材料101可以是铜，可以通过物理气相沉积或电镀的方法形成所述铜，但是本专利技术并不限制于此。如图3所示，通过CMP工艺去除多余的金属材料，获得平整的金属表面，形成金属层 102。在CMP工艺中会使用抛光液(slurry)，在CMP工艺之后，slurry中的化学溶液、有机物等会吸附在金属层102的表面，形成污染物105。如图4所示，采用紫外光光源(图未示)对金属层102的表面进行照射，以进行热处理。 需要说明的是，slurry残留的化学溶液受热会蒸发，从而达到去除的目的。而残留的有机物受热容易分解为二氧化碳和水。其中，二氧化碳为气体可以从金属层102的表面脱离，达到了去除的效果；而水在高温下也容易蒸发，从而从金属层102的表面去除。通过去除slurry的残留物，从而可以减小在金属层102表面再沉积其他材料时产生小凸起的几率。由于有机物在较低温度下就可以分解，较佳地，在金属层102的表面温度升高到 350 400°C的范围时，金属层102表面的化学溶液、有机物等可以较为有效地去除。本实施例中，采用紫外光光源对金属层102的表面进行照射，以增大金属层102的表面温度，实现去除化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：提供衬底，在衬底上形成薄膜；通过化学机械研磨工艺去除多余的薄膜材料；采用热辐射源对薄膜表面进行热处理。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括 提供衬底，在衬底上形成薄膜； 通过化学机械研磨工艺去除多余的薄膜材料； 采用热辐射源对薄膜表面进行热处理。2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述采用热辐射源对薄膜表面进行热处理的步骤包括通过热辐射使所述薄膜表面的温度在350 400°C的范围内。3.如权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述热辐射源为紫外光光源，所述采用热辐射源对薄膜表面进行热处理的步骤包括采用所述紫外光光源对薄膜表面进行照射以进行热处理。4.如权利要求3所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述紫外光光源的波长在400nm 200nm的范围内。5.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述紫外光光源的波长为 365nm。6.如权利要求5所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述紫外光光源的功率在100 500W的范围内，对薄膜表面进行照射的时间在I 5分钟的范围内。7.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述采用热辐射源对薄膜表面进行热处理的步骤包括在O.1 O....

【专利技术属性】
技术研发人员：周鸣，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：