[发明专利]防止钨损失的半导体器件及相应的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造工艺技术领域，尤其涉及一种防止钨损失的半导体器件及相应的制造方法。

背景技术

钨化学气相沉积（WCVD）工艺因其优异的空隙填充能力成为铝工艺通孔和接触的主要金属化技术。钨在集成电子学中通常被用作高传导性的互连金属、金属层间的通孔（Via）和垂直接触的接触孔（Contact）以及铝和硅间的隔离层。

图1a至图1c示出了传统的用WCVD工艺形成具有钨损失的半导体器件的过程：步骤1，提供一第一半导体器件，所述第一半导体器件包括：一第二半导体器件10；位于第二半导体器件10上的第一氧化层20；形成于第一氧化层20中的第一开槽；形成于第一开槽内表面和第一氧化层20的表面上的隔离层30；采用WCVD工艺淀积钨金属形成于第一开槽中的钨通孔40，所述钨通孔40的表面与隔离层30的表面平齐；形成于钨通孔40上的一复合金属层50，复合金属层50由下至上依次包括粘合层51、铝金属层52和减反层53；形成于隔离层30、第一钨通孔40和复合金属层50的表面上的第二氧化层60；形成于第二氧化层60上的光阻层70；形成于光阻层70中对应复合金属层50位置的部分区域的窗口；形成于第二氧化层中对应窗口的第二开槽，第二开槽暴露出复合金属层50的表面；步骤2，采用等离子体灰化工艺去除光阻层70；步骤3，用碱性溶液清洗上述器件的表面。

等离子体灰化工艺通过氧气（O₂）灰化光阻层70后，会残留电荷，碱性溶液与残留的电荷会共同作用于钨通孔上产生电化学反应，导致钨通孔的一部分被腐蚀掉Etch，如图2所示。因此，需要提供一种新的防止钨损失的半导体器 件的制造方法，以减少因作用于钨通孔上的电荷效应而导致的钨损失的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止钨损失的半导体器件及相应的的制造方法，以减少因作用于钨通孔上的电荷效应而导致的钨损失的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种防止钨损失的半导体器件的制造方法，包括如下步骤：

步骤1，提供一第一半导体器件，所述第一半导体器件至少分别包括由下至上形成于第一氧化层中的钨通孔、形成于所述钨通孔上的复合金属层、形成于所述复合金属层上的第二氧化层中的第二开槽以及形成于所述第二氧化层上的光阻层，所述光阻层具有暴露出所述第二开槽的窗口；

步骤2，采用氧气等离子体灰化工艺去除光阻层；

步骤3，采用UV灯烘焙工艺对已去除光阻层后的第一半导体器件进行照射；

步骤4，用碱性溶液清洗已去除光阻层后的第一半导体器件的表面，形成防止钨损失的半导体器件。

进一步的，在所述步骤1中，形成所述第一半导体器件的过程如下：

在提供的一第二半导体器件上形成第一氧化层；

在所述第一氧化层中形成第一开槽，在所述第一开槽内表面和第一氧化层的表面上形成隔离层，采用钨化学气相工艺将所述第一开槽形成钨通孔，所述钨通孔经化学抛光工艺后其表面与隔离层的表面平齐；

在所述钨通孔上形成一复合金属层，所述复合金属层由下至上依次包括粘合层、铝金属层和减反层；

在所述隔离层和钨通孔之上以及复合金属层表面上形成第二氧化层；

在所述第二氧化层上形成一光阻层；

在所述光阻层中形成对应于复合金属层位置的部分区域的窗口，以所述光阻层为掩膜层，通过所述窗口对所述第二氧化层进行刻蚀，形成直至暴露出所 述复合金属层表面的第二开槽。

进一步的，所述UV灯烘焙工艺过程中，所述UV灯分别发射出的温度和紫外线波长的范围为100-300℃和320nm-10nm，所述UV灯照射的时间为60-120s，所述UV灯发射出的光通量为270lumen。

进一步的，在步骤4后，所述钨通孔中的钨的损失率从17%降低至5%。

进一步的，在步骤4后，用获得的防止钨损失的半导体器件所制造的产品的良率从79%提高至92.9%。

为了达到本发明的另一目的，还提供一种如所述的防止钨损失的半导体器件的制造方法制备的防止钨损失的半导体器件，所述防止钨损失的半导体器件由下至上依次包括：钨通孔，形成于第一氧化层中；复合金属层，形成于所述钨通孔之上，所述复合金属层由下至上依次包括粘合层、铝金属层和减反层；以及第二开槽，形成于所述复合金属层上的第二氧化层中。

进一步的，所述防止钨损失的半导体器件还包括：隔离层，所述隔离层覆盖在所述第一氧化层的表面上且包围所述钨通孔的四侧和底部。