一種半導(dǎo)體器件的制造方法和電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種半導(dǎo)體器件的制造方法和電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中，高k金屬柵極技術(shù)是32nm及以下工藝節(jié)點(diǎn)的主流技術(shù)。其中，金屬柵極通常采用招柵極。對招柵極進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光(chemical and mechanicalpolish ；CMP)的工藝是高k金屬柵極技術(shù)中最為關(guān)鍵的步驟之一。如果不能對鋁柵極進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的工藝進(jìn)行很好的控制，將對制得的半導(dǎo)體器件的良率造成影響。
[0003]在現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的制造方法中，在對鋁柵極進(jìn)行CMP工藝之后，通常包括如下步驟:沉積層間介電層；沉積先進(jìn)圖形化膜(APF)和接觸孔介電質(zhì)抗反射層(DARC);刻蝕形成接觸孔。通常，在沉積接觸孔介電質(zhì)抗反射層的工藝之后，在接觸孔介電質(zhì)抗反射層100之上往往會出現(xiàn)嚴(yán)重的凸起缺陷(bump defect) 101,如圖1所示。實(shí)驗(yàn)表明，現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體器件的制造方法，在每個晶圓上通常會出現(xiàn)大概200到1000多顆凸起缺陷101，如圖2所示。
[0004]研究表明，上述的凸起缺陷主要是由在對鋁柵極進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光的過程中產(chǎn)生的金屬離子殘留導(dǎo)致的，而金屬離子殘留很難被線內(nèi)缺陷掃描所捕獲。
[0005]由此可見，現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的制造方法在對鋁柵極進(jìn)行CMP的過程中容易產(chǎn)生金屬離子殘留造成鋁柵極表面不平整，而這會導(dǎo)致接觸孔介電質(zhì)抗反射層出現(xiàn)嚴(yán)重的凸起缺陷。因此，為解決上述技術(shù)問題，有必要提出一種新的半導(dǎo)體器件的制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種半導(dǎo)體器件的制造方法和電子裝置。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例一提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，所述方法包括:
[0008]步驟S101:采用第一拋光漿料對鋁柵極進(jìn)行第一次化學(xué)機(jī)械拋光；
[0009]步驟S102:采用第二拋光漿料對所述鋁柵極進(jìn)行第二次化學(xué)機(jī)械拋光，其中所述第二拋光漿料的濃度小于所述第一拋光漿料的濃度；
[0010]步驟S103:對經(jīng)拋光處理的所述鋁柵極的表面進(jìn)行清洗。
[0011]可選地，在所述步驟S102中，所述第二拋光漿料包括在所述第二次化學(xué)機(jī)械拋光的過程中分別通入的第一拋光漿料和H202，其中所述第一拋光漿料的流速為25-200ml/min,所述 H202 的流速為 200-500ml/min。
[0012]可選地，在所述步驟S102中，所述第二拋光漿料為在所述第二次化學(xué)機(jī)械拋光之前采用H202稀釋的第一拋光漿料，所述第二拋光漿料的流速為225-700ml/min，其中在所述第二拋光漿料中所述第一拋光漿料與所述H202的體積含量比為1:20-1:1。
[0013]可選地，在所述步驟S102中，所述第二次化學(xué)機(jī)械拋光的工藝參數(shù)包括:平臺轉(zhuǎn)速為 30-110rpm，下壓力為 0.8-2.5psi0
[0014]可選地，所述步驟S104包括:
[0015]步驟S1041:利用第一清洗刷對所述鋁柵極的表面進(jìn)行第一次清洗，其中所采用的清洗液包括CP72B ；
[0016]步驟S1042:通入 H202 并持續(xù) 30_100s ；
[0017]步驟S1043:利用第二清洗刷對所述鋁柵極的表面進(jìn)行第二次清洗，其中所采用的清洗液包括CP72B ；
[0018]步驟S1044:通入 H202 并持續(xù) 30_100s。
[0019]可選地，在所述步驟S104中，所述第一次清洗和所述第二次清洗的時間均為10_60so
[0020]可選地，在所述步驟S102與所述步驟S103之間還包括步驟S1023:通入H202對所述鋁柵極進(jìn)行緩沖處理。
[0021]可選地，在所述步驟S1023中，通入H202的時間為10_30s。
[0022]可選地，在所述步驟S101中，所述第一次化學(xué)機(jī)械拋光的工藝參數(shù)包括:平臺轉(zhuǎn)速為 30-110rpm，下壓力為 0.8-2.5psi0
[0023]本發(fā)明實(shí)施例二提供一種電子裝置，包括半導(dǎo)體器件以及與所述半導(dǎo)體器件相連接的電子組件，其中所述半導(dǎo)體器件的制造方法包括如下步驟:
[0024]步驟S101:采用第一拋光漿料對鋁柵極進(jìn)行第一次化學(xué)機(jī)械拋光；
[0025]步驟S102:采用第二拋光漿料對所述鋁柵極進(jìn)行第二次化學(xué)機(jī)械拋光，其中所述第二拋光漿料的濃度小于所述第一拋光漿料的濃度；
[0026]步驟S103:對經(jīng)拋光處理的所述鋁柵極的表面進(jìn)行清洗。
[0027]本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，通過將對鋁柵極進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光處理的步驟分成采用第一拋光漿料的第一次化學(xué)機(jī)械拋光與采用第二拋光漿料的第二次化學(xué)機(jī)械拋光，并使第二拋光漿料的濃度低于第一拋光漿料的濃度，可以降低拋光后的鋁柵極表面的金屬離子殘留并改善鋁柵極表面的不平整度，從而可以提高半導(dǎo)體器件的良率。本發(fā)明的電子裝置，包括采用上述方法制造的半導(dǎo)體器件，因而同樣具有上述優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0028]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。
[0029]附圖中:
[0030]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體器件的制造方法在接觸孔介電質(zhì)抗反射層中形成的凸起缺陷的SEM圖；
[0031]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體器件的制造方法在接觸孔介電質(zhì)抗反射層中形成的凸起缺陷的示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的半導(dǎo)體器件的制造方法在接觸孔介電質(zhì)抗反射層中形成的凸起缺陷的示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一的半導(dǎo)體器件的制造方法的一種流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0035]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0036]應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在...上”、“與...相鄰”、“連接至『或“耦合到”其它元件或?qū)訒r，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)?，或者可以存在居間的元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r，則不存在居間的元件或?qū)?。?yīng)當(dāng)明白，盡管可使用術(shù)語第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅用來區(qū)分一個元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。
[0037]空間關(guān)系術(shù)語例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧稀?。因此，示例性術(shù)語“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語相應(yīng)地被解釋。
[0038]在此使用的術(shù)語的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時，單數(shù)形式的“一”、“一個”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語“組成”和/或“包括”，當(dāng)在該說明書中使用時，確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任何及所有組合。
[0039]這里參考作為本發(fā)明的理想實(shí)施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意圖的橫截面圖來描述發(fā)明的實(shí)施例。這樣，可以預(yù)期由于例如制造技術(shù)和/或容差導(dǎo)致的從所示形狀的變化。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)局限于在此所示的區(qū)的特定形狀，而是包括由于例如制造導(dǎo)致的形狀偏差。例如，顯示為矩形的注入?yún)^(qū)在其邊緣通常具有圓的或彎曲特征和/或注入濃度梯度，而不是從注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的二元改變。同樣，通過注入形成的埋藏區(qū)可導(dǎo)致該埋藏區(qū)和注入進(jìn)行時所經(jīng)過的表面之間的區(qū)中的一些注入。因此，圖中顯示的區(qū)實(shí)質(zhì)上是示意性的，它們的形狀并不意圖顯示器件的區(qū)的實(shí)際形狀且并不意圖限定本發(fā)明的范圍。
[0040]為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，以便闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0041]實(shí)施例一
[0042]本發(fā)明實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，對鋁柵極進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的工藝進(jìn)行了改進(jìn)，以減少CMP工藝的金屬離子殘留，進(jìn)而避免接觸孔介電質(zhì)抗反射層出現(xiàn)嚴(yán)重的凸起缺陷。
[0043]下面，參照圖3和圖4來描述本發(fā)明實(shí)施例提出的半導(dǎo)體器件的制造方法。其中，圖3為本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法在接觸孔介電質(zhì)抗反射層中形成的凸起缺陷的示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的一種流程圖。
[0044]本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法，包括對鋁柵極進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的工藝，該工藝主要包括如下步驟:
[0045]步驟A1:采用第一拋光漿料(slurry)對鋁柵極進(jìn)行第一次化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)。
[0046]在本實(shí)施例中，第一次化學(xué)機(jī)械拋光主要用于完成對鋁柵極的主體部分的化學(xué)機(jī)械拋光。
[0047]其中，對鋁柵極進(jìn)行第一次化學(xué)機(jī)械拋光的工藝條件，包括拋光漿料的種類、流速、壓力等、機(jī)臺轉(zhuǎn)速等，均與現(xiàn)有技術(shù)中對鋁柵極進(jìn)行CMP的工藝完全相同。
[0048]其中，拋光漿料的成分主要由三部分組成，S卩，腐蝕介質(zhì)、成膜劑和助劑、納米磨料粒子。
[0049]示例性地，通入的第一拋光衆(zhòng)料的流速為25-200ml/min,平臺