[发明专利]制造半导体器件的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及制造半导体器件的方法，更具体地涉及制造具有金属图案的半导体器件的方法。

背景技术

随着半导体器件集成密度的提高，金属图案之间的间隔逐渐减小。例如，金属线之间、触点之间以及插头之间的间隔下降。

发明内容

本发明涉及一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：形成包含第一金属的第一层；形成包含第二金属的第二层，所述第二层与所述第一层相邻；对所述第一层和第二层的顶面进行研磨；以及使用清洁溶液对所述第一层和第二层进行清洁。所述清洁溶液可包含对所述第一层和第二层进行腐蚀的腐蚀溶液和防止所述第二层被过度腐蚀的抑制剂。

所述腐蚀溶液可包含硫酸、磷酸或过氧化氢中的至少一种。所述抑制剂可包含氮化合物。

所述氮化合物可包含如下的至少一种：磷酸铵、硫酸铵、硝酸铵、硼酸铵、过硫酸铵、柠檬酸铵、草酸铵、甲酸铵、碳酸铵、甲基丙烯酸-2-(N,N-二乙基氨基)乙酯、丙烯酸-2-(N,N-二甲基氨基)乙酯、2-丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、4,4’-二氨基-3,3’-二硝基二苯基醚、4-乙烯基吡啶、甲壳质、脱乙酰壳多糖、二烯丙基二甲基氯化铵、甲基丙烯酰胆碱硫酸甲酯、N-十二烷基甲基丙烯酰胺、聚(甲基丙烯酸-2-二甲基氨基乙酯)、聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲基溴化铵)、聚(2-乙烯基-1-甲基溴化吡啶)、聚(2-乙烯基吡啶N-氧化物)、聚(2-乙烯基吡啶)、聚(3-氯-2-羟丙基-2-甲基丙烯酰氧基乙基二甲基氯化铵)、聚(4-氨基苯乙烯)、聚(4-乙烯基吡啶N-氧化物)、聚(4-乙烯基吡啶)、聚(烯丙胺)、胺封端的聚(烯丙胺盐酸盐)、聚(丁二烯/丙烯腈)、聚(二烯丙基二甲基氯化铵)、聚(乙二醇)二(2-氨基乙基)、聚(L-赖氨酸氢溴酸盐)、聚(N-甲基乙烯胺)、聚(N-乙烯基吡咯烷酮)、聚(N-乙烯基吡咯烷酮/甲基丙烯酸-2-二甲基氨基乙酯)、聚(乙烯胺)盐酸盐、聚苯胺或聚氮丙啶。

所述方法可还包括对具有经研磨的顶面的所述第一层和第二层进行物理清洁。

可使用喷雾法、超声法或擦洗法中的至少一种方法实施物理清洁，在所述方法中可使用稀氢氟酸、稀氨水或去离子水中的至少一种。

使用清洁溶液对所述第一层和第二层进行清洁可包括喷洒所述清洁溶液。

使用清洁溶液对所述第一层和第二层进行清洁可还包括使用超声波对所述第一层和第二层进行物理清洁，所述超声波的使用与所述清洁溶液的使用同时进行。

所述第一层可包含钛/氮化钛层。所述第二层可包含钨层。所述腐蚀溶液可包含硫酸和过氧化氢。所述抑制剂可包含磷酸铵、硫酸铵、硝酸铵、硼酸铵、过硫酸铵、柠檬酸铵、草酸铵、甲酸铵或碳酸铵中的至少一种。

形成所述第一层和第二层可包括在下部结构中形成凹部、以共形(conformal)的方式在所述下部结构上形成所述第一层以及形成所述第二层以填充利用所述第一层形成的所述凹部。

对所述第一层和第二层的顶面进行研磨可露出所述下部结构的顶面。

使用清洁溶液对所述第一层和第二层进行清洁可将在形成凹部和对所述第一层和第二层进行研磨期间产生的研磨副产物除去。

所述清洁溶液对所述第一层的腐蚀速率可等于或高于所述溶液对所述第二层的腐蚀速率。

所述清洁溶液对所述第一层的腐蚀速率相对于所述溶液对所述第二层的腐蚀速率之比可以为约1～约20。

本发明还涉及一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：在包含凹部的下部结构上共形形成包含第一金属的第一层；在所述第一层上形成包含第二金属的第二层并填充所述凹部，所述第二金属与所述第一金属不同；实施研磨以形成所得的表面结构，所述表面结构包括所述下部结构的露出顶面与所述第一层和所述凹部中的所述第二层的露出顶面；以及利用对所述第一层和所述第二层进行腐蚀的溶液对所述所得的表面结构进行处理，所述溶液包含防止所述第二层被过度腐蚀的抑制剂。