[发明专利]半导体器件的制造方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件的制造方法，包括提供衬底，所述衬底上依次形成有层间介质层和金属层，所述金属层内形成有开口，所述开口暴露的所述层间介质层的表面存在第一突起缺陷；在所述金属层的表面和所述开口的侧壁及底部形成保护层，采用高密度等离子体化学气相沉积工艺去除所述保护层上存在的第二突起缺陷并沉积介质层；或者，在所述开口内填充介质层并延伸覆盖所述开口两侧的所述金属层，对所述介质层进行平坦化处理，以去除所述第二突起缺陷。本发明去除保护层或介质层表面的第二突起缺陷，从而减少或避免层间介质层表面的第一突起缺陷影响后续形成的钝化层及其他半导体结构的表面平坦度，从而改善半导体器件的形貌和性能。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，尤其涉及一种半导体器件的制造方法。

背景技术

在半导体制造过程中，半导体器件表面的金属化和钝化是半导体制造工艺中必不可少的部分。半导体器件的金属化是应用化学或物理处理方法在所述半导体器件上淀积导电金属薄膜的过程。

图1为一顶部金属层的表面的电镜图，参阅图1，所述顶部金属层的材料为金属铝或含铝的合金时，所述顶部金属层的表面不平整，存在微小的突起(即图1中圆圈所表示的部分)。图2和图3为一半导体器件的制造方法中部分步骤对应的结构示意图。首先，参阅图2，所述半导体器件包括衬底100，所述衬底100上依次形成有层间介质层110、金属层120、介电抗反射层130和图案化的光刻胶层140。参阅图3，在传统的半导体器件的制备过程中，通常以所述图案化的光刻胶层140为掩模层刻蚀所述介电抗反射层130和所述金属层120，以在所述金属层120上形成开口121。在形成所述开口121之后，可以对所述金属层120和所述层间介质层110进行过刻蚀，以完全去除所述开口121的底部残留的所述金属层120。

然而，当所述金属层120为铝铜合金层时，所述金属层120的表面会存在微小的突起。同时，在铝铜合金中，金属铜会在晶界处富集，并且铜合金在温度变化时会发生相变，使得铝铜合金中过饱和的铜以θ相(theta phase)的铝铜化合物的形式析出于铝铜合金的晶界处，由于铜及其化合物的刻蚀速率低于铝的刻蚀速率，因此，所述金属层120中不同位置的刻蚀速率会有差异。由于所述金属层120的表面本就存在突起缺陷，且所述金属层120中不同位置的刻蚀速率不同，因此，所述层间介质层110中被刻蚀区域的表面上也会存在突起缺陷(即图3中圆圈所表示的部分)，所述突起缺陷会影响所述半导体器件的形貌及性能，导致所述半导体器件无法通过出厂质量检测(Outgoing Quality Assure，OQA)，严重时可能导致所述半导体器件报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体器件的制造方法，避免层间介质层表面的第一突起缺陷影响后续形成的钝化层及其他半导体结构的表面平坦度，从而改善半导体器件的形貌和性能。

为了达到上述目的，本发明提供了一种半导体器件的制造方法，包括：

提供衬底，所述衬底上依次形成有层间介质层和金属层，所述金属层内形成有开口，所述开口暴露的所述层间介质层的表面存在第一突起缺陷；

在所述金属层的表面和所述开口的侧壁及底部形成保护层，且所述第一突起缺陷上方的所述保护层的表面形成有第二突起缺陷；以及

采用高密度等离子体化学气相沉积工艺在所述保护层上形成介质层，以去除所述第二突起缺陷。

可选的，所述高密度等离子体化学气相沉积工艺的工艺温度为250℃～450℃，沉积刻蚀比的范围为2～5，工艺压力的范围为2mT～20mT，源功率为2kW～4kW，偏压功率为2kW～3.5kW，工艺气体包括反应气体和刻蚀气体，其中，所述反应气体包括硅烷和氧气，所述刻蚀气体包括氩气。

可选的，在形成所述介质层之后还包括：

在所述介质层上形成缓冲层，以减小所述介质层的应力。

可选的，所述保护层、所述介质层和所述缓冲层的厚度之和为