專利名稱：半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)露出銅或Al布線狀態(tài)的半導(dǎo)體器件進(jìn)行濕法處理的半導(dǎo)體器件的制造方法。
首先，準(zhǔn)備

圖13A所示的試料。該試料在未圖示的半導(dǎo)體襯底上的第1層間絕緣膜10中設(shè)置的溝內(nèi)通過阻擋層金屬11形成Cu布線12，在其上通過SiC層13形成第2層間絕緣膜14。
然后，通過干式腐蝕法腐蝕第2層間絕緣膜14和SiC層13，形成通孔15。在通孔15的底面，露出阻擋層金屬11和Cu布線12。在通孔15形成時(shí)，形成Cu反應(yīng)層16。
接著，如圖13B所示，使用稀氫氟酸(DHF)等接觸孔清洗液21，進(jìn)行Cu反應(yīng)層16的除去。接著，如圖13C所示，用純水22進(jìn)行沖洗(リンス)。然后，進(jìn)行干燥。
下面用圖14A、14B說明現(xiàn)有技術(shù)的問題。通孔開口時(shí)露出的Cu布線12和阻擋層金屬11接觸溶液時(shí)形成電池電路。如果Cu布線12的電位(ECu)比阻擋層金屬11的電位(EBM)高，則在Cu布線12和阻擋層金屬11的界面上引起腐蝕(圖14A)。而如果Cu布線12的電位(ECu)比阻擋層金屬11的電位(EBM)低，則在Cu布線12的表面上引起腐蝕(圖14B)。而且，由于按照所用的接觸處理液的種類，與對(duì)于接觸處理液中的Cu具有腐蝕性的化學(xué)成分的協(xié)同效應(yīng)，使腐蝕加速。
此外，以Cu布線為例進(jìn)行了說明，但Al布線也存在同樣的問題。
如上述那樣，如果對(duì)于露出布線和阻擋層金屬狀態(tài)的半導(dǎo)體器件進(jìn)行濕法處理，則存在在布線上產(chǎn)生腐蝕的問題。
(2)本發(fā)明一例的半導(dǎo)體器件的制造方法包括在半導(dǎo)體襯底上通過第1層間絕緣膜來形成帶有阻擋層金屬的銅布線；在帶有所述阻擋層金屬的銅布線和所述第1層間絕緣膜上形成第2層間絕緣膜；選擇腐蝕第2層間絕緣膜，形成所述銅布線和阻擋層金屬露出的孔；使用溶解了氫氣的氫溶存溶液進(jìn)行所述孔內(nèi)的清洗。
(3)本發(fā)明一例的半導(dǎo)體器件的制造方法是包括在形成于半導(dǎo)體襯底上，在表面部帶有布線溝的層間絕緣膜上，通過阻擋層金屬形成銅布線材料；對(duì)于所述銅布線材料和阻擋層金屬進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，在所述布線溝內(nèi)通過阻擋層金屬埋入形成銅布線，形成在表面上銅布線和阻擋層金屬露出的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造方法；其中，對(duì)于表面上銅布線和阻擋層金屬露出的結(jié)構(gòu)，供給溶解了氫氣的氫溶存溶液。
(4)本發(fā)明一例的半導(dǎo)體器件的制造方法包括在半導(dǎo)體襯底上形成使Ti、W和Cu的至少其中之一、以及Al露出表面的布線結(jié)構(gòu)；向所述布線結(jié)構(gòu)的表面供給溶解了氫氣的氫溶存溶液。
圖2是表示Cu溶液中的自然電位的測(cè)定結(jié)果的特性圖。
圖3是表示Ta溶液中的自然電位的測(cè)定結(jié)果的特性圖。
圖4是表示從Cu和Ta的溶液中的自然電位測(cè)定結(jié)果中獲得的Cu和Ta的電位差的圖。
圖5是表示溶液中的氧濃度和Cu腐蝕度關(guān)系的特性圖。
圖6A、6B是展示第2實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的制造工序的工序剖面圖。
圖7是展示用于第2實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的制造工序說明的流程圖。
圖8A～8C是示意地表示第2實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的部分制造工序的圖。
圖9A～9G是展示第3實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的制造工序的剖面圖。
圖10是表示從Al和Cu的溶液中的自然電位測(cè)定結(jié)果中獲得的Al和Cu的電位差的圖。
圖11是表示從Al和Ti的溶液中的自然電位測(cè)定結(jié)果中獲得的Al和Ti的電位差的圖。
圖12是表示從Al和W的溶液中的自然電位測(cè)定結(jié)果中獲得的Al和W的電位差的圖。
圖13A～13C是展示現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的制造工序的工序剖面圖。
圖14A、圖14B是用于說明現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的制造工序中的濕法處理問題的圖。
第1實(shí)施方案使用圖1說明本發(fā)明的第1實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的制造方法。圖1A～1E是展示本發(fā)明第1實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的制造工序的工序剖面圖。
首先，準(zhǔn)備圖1A所示的半導(dǎo)體器件。在未圖示的半導(dǎo)體襯底上形成第1層間絕緣膜10。在形成了第1層間絕緣膜10的布線用溝的表面上形成TaN構(gòu)成的阻擋層金屬11。在用阻擋層金屬11覆蓋的布線溝內(nèi)，形成Cu布線12。在第1層間絕緣膜10上形成SiC層13。在SiC層13上形成第2層間絕緣膜14。
接著，如圖1B所示，在第2層間絕緣膜14上，形成未圖示的抗蝕劑圖形，使用普通的干式腐蝕法，除去Cu布線12上方的第2層間絕緣膜14。接著，在除去了抗蝕劑圖形后，以第2層間絕緣膜14為掩模，使用CF4、O2及Ar構(gòu)成的氣體選擇性地干式腐蝕SiC層13，形成通孔15。在通孔15的底面上，Cu布線12和阻擋層金屬11露出。在該SiC層13的腐蝕時(shí)，Cu布線12和腐蝕氣體進(jìn)行反應(yīng)，在Cu布線12表面上形成Cu反應(yīng)層16。
接著，如圖1C所示，在稀氫氟酸(DHF)等接觸(通)孔用的清洗液中使用溶解了氫氣的清洗液(氫溶存溶液)17，除去Cu反應(yīng)層16。接著，如圖1D所示，在超純水中使用溶解了氫氣的氫溶存水(氫溶存溶液)18，進(jìn)行清洗液17的沖洗。接著，如圖1E所示，供給在超純水中溶解了氫氣和氧氣的氫-氧溶存溶液19，對(duì)Cu布線12表面進(jìn)行氧化，形成氧化層20后，進(jìn)行干燥處理。
以下說明溶解了氫氣的清洗液和沖洗液的效果、以及溶解了氫氣和/或氧氣的氫-氧溶存溶液的效果。
圖2～圖4表示測(cè)定溶解了氫氣和氧氣的超純水中的Cu和Ta的自然電位的結(jié)果。具體地說，使氧濃度為0ppm或20ppm的溶液中的氫濃度產(chǎn)生變化，來進(jìn)行自然電位的測(cè)定。氧濃度為0ppm的溶液相當(dāng)于清洗或沖洗液，而氧濃度為20ppm的溶液相當(dāng)于用于氧化處理的溶液。
圖2是表示Cu溶液中的自然電位測(cè)定結(jié)果的特性圖。圖3是表示Ta溶液中自然電位測(cè)定結(jié)果的特性圖。而圖4是表示從Cu和Ta溶液中的自然電位測(cè)定結(jié)構(gòu)中獲得的Cu和Ta的電位差的圖。
如圖4所示，在氧濃度為0ppm的溶液中，隨著溶液中氫濃度的上升，Cu-Ta間的電位差減少。通過使氫氣溶解在清洗液和沖洗液中，即使清洗液的化學(xué)成分造成的固液界面電阻下降，也可以抑制Cu-Ta間的電位差，可抑制腐蝕。
此外，在氧濃度為20ppm的溶液中，隨著溶液中的氫濃度上升，Cu-Ta間的電位差也減少。因此，通過使用溶解了氫氣和氧氣的氧-氫溶存水來對(duì)布線表面進(jìn)行氧化，從而減少Cu-Ta間的電位差，并抑制布線的腐蝕。
此外，在用不含有氫氣的含氧水進(jìn)行Cu布線的氧化時(shí)，Cu布線與阻擋層金屬相鄰的區(qū)域和Cu布線中央部中存在大的電位差，所以在Cu布線表面上形成大的電位分布。其結(jié)果，在Cu布線表面內(nèi)的氧化速度上產(chǎn)生的大的分布，氧化膜會(huì)產(chǎn)生膜厚偏差。
但是，在供給了氧-氫溶存水時(shí)，Cu布線和阻擋層金屬的電位差變小，使Cu布線表面的電位分布平均。其結(jié)果，Cu的氧化速度在表面內(nèi)更均勻，表面內(nèi)的氧化膜厚分布大致均勻。
再有，如圖4所示，氫濃度為0.1ppm以上的溶液中的Cu-Ta間的電位差相對(duì)于氫濃度為0ppm的溶液減少。因此，清洗液、沖洗液、氫-氧溶存溶液中的氫濃度最好在0.1ppm以上。此外，溶液中的氫濃度越高，Cu-Ta間的電位差越小，所以溶液中的氫濃度高更好。再有，對(duì)于室溫、101325Pa(1大氣壓)下的純水的氫氣臨界濃度為2ppm。
圖5表示溶液中的氧濃度和Cu腐蝕度的關(guān)系。如果氧濃度超過某個(gè)固定值，則Cu的腐蝕度降低。這是因?yàn)镃u表面被氧化而形成鈍態(tài)。如圖5所示，如果溶液中的氧濃度為10ppm以上，則對(duì)Cu的侵蝕度變低。因此，在溶液中溶解氧和氫氣來進(jìn)行布線表面的氧化時(shí)，最好使溶液中的氧濃度在10ppm以上。溶液中的氧濃度越高，溶液的氧化力越強(qiáng)，使腐蝕度降低，所以氧濃度越高越好。再有，對(duì)于室溫、101325Pa(1大氣壓)下的純水的氧氣臨界濃度為40ppm。
但是，如果存在對(duì)氧化膜(鈍態(tài))進(jìn)行腐蝕的成分，則該法則不成立。因此，在用氧溶存水等形成鈍態(tài)處理前，最好是用氫水進(jìn)行沖洗處理來除去對(duì)氧化膜進(jìn)行腐蝕的成分。作為對(duì)氧化膜進(jìn)行腐蝕的成分，有鹵素化合物、磷酸、硫酸等。
再有，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方案。例如，在上述實(shí)施方案中，作為抑制布線材料擴(kuò)散的阻擋層金屬使用了TaN，但也可以使用TaN以外的包含Ta的阻擋層金屬材料或包含Ti的阻擋層金屬材料。
具體地說，在測(cè)定超純水、或超純水中溶解了氫氣的氫溶存溶液中的Cu和TiSiN的自然電位時(shí)，超純水中的Cu和TiSiN的電位差為150mV，超純水中溶解了氫的溶液(氫濃度1.2ppm)中的Cu和TiSiN的電位差為100mV。這樣，可確認(rèn)溶解了氫氣的溶液中的Cu-Ti間的電位差減少。在超純水中溶解了氫和氧氣的氫-氧溶存溶液中，同樣可確認(rèn)電位差的減少。
因此，對(duì)于TiSiN、TiN等包含Ti的阻擋層金屬材料，如果供給溶解了氫(及氧)氣的溶液，則可抑制腐蝕。
第2實(shí)施方案在本實(shí)施方案中，說明對(duì)于圖6A所示結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨后，如圖6B所示，形成鑲嵌布線的工序。圖6是表示本發(fā)明第2實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的制造工序的工序剖面圖。
首先，說明圖6A所示狀態(tài)的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)。如圖6A所示，在Si襯底31上形成層間絕緣膜34。通過阻擋層金屬35形成銅布線材料36，以便埋入在層間絕緣膜34上及該絕緣膜的表面部上形成的布線溝內(nèi)。
下面用圖7及圖8A～8C來說明本實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的制造工序。圖7是用于本發(fā)明第2實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的制造工序說明的流程圖。圖8A～8C是示意地表示本發(fā)明第2實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的一部分制造工序的圖。
(步驟S101一次CMP處理)如圖8A所示，將器件制造中途的圖6A所示的半導(dǎo)體器件的晶片43保持在CMP裝置的晶片載運(yùn)器44上后，將器件面(銅布線36形成面)朝下，按壓在研磨固定盤42的上表面上貼著的研磨襯墊41上。然后，從噴嘴向研磨襯墊41上供給研磨漿45，同時(shí)使研磨固定盤42和晶片載運(yùn)器44自轉(zhuǎn)，進(jìn)行銅布線36的化學(xué)機(jī)械研磨處理。如果層間絕緣膜34上的阻擋層金屬35露出，則停止研磨漿45的供給。
在該狀態(tài)中，成為在器件面上銅布線和阻擋層金屬露出的狀態(tài)。因此，通過器件面上殘留的研磨漿，在銅布線和阻擋層金屬之間形成電池，產(chǎn)生腐蝕。因此，一次CMP處理時(shí)，使用溶解了氫氣的研磨漿。
再有，在以下的處理中，在器件面上成為銅布線和阻擋層金屬露出的狀態(tài)。因此，作為向器件面供給的溶液，使用溶解了氫氣的氫溶存溶液，抑制腐蝕的產(chǎn)生。
(步驟S102二次CMP處理)在將器件面按壓在研磨襯墊41上的狀態(tài)下，在與一次CMP處理(步驟S101)不同的研磨漿中供給溶解了氫氣的氫溶存研磨漿(氫溶存溶液)46，同時(shí)使研磨固定盤42和晶片載運(yùn)器44自轉(zhuǎn)，進(jìn)行阻擋層金屬35的CMP處理。如果阻擋層金屬35被除去，層間絕緣膜34露出，則停止氫溶存研磨漿46的供給。該狀態(tài)下的半導(dǎo)體器件示于圖6B。如圖6B所示，在布線溝內(nèi)通過阻擋層金屬35埋入形成銅布線36。
(步驟S103研磨漿-研磨屑除去處理)接著，除去附著在器件面上的研磨漿和研磨屑，進(jìn)行晶片43的清洗。這里，在將器件面按壓在研磨襯墊41上的狀態(tài)下，將藥液47、和在純水中溶解了氫氣的氫溶存水(氫溶存溶液)48供給到研磨襯墊41上，同時(shí)使研磨固定盤42和晶片載運(yùn)器44自轉(zhuǎn)，對(duì)晶片的器件面進(jìn)行清洗。
這里，使用了藥液47和氫溶存水48，但將藥液47中溶解了氫氣的氫溶存藥液和純水供給到器件面上也可以。此外，向器件面上供給氫溶存水和純水也可以。
(步驟S104擦洗清洗處理)如圖8B所示，通過一邊供給清洗液，一邊可以清洗晶片43的兩面的滾輪刷49，進(jìn)行晶片43的擦洗清洗。此時(shí)，使?jié)L輪刷49旋轉(zhuǎn)，晶片43也通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(未圖示)被旋轉(zhuǎn)。作為清洗液，一般使用純水或純水稀釋的清洗藥液，但在本實(shí)施方案中，使用在純水或純水稀釋的清洗藥液中溶解了氫氣的清洗液。
此外，在圖中晶片43和滾輪刷49水平設(shè)置，但垂直方向設(shè)置也可以。此外，該清洗步驟不是一個(gè)步驟，是兩個(gè)步驟以上也可以。而且，刷子的形狀也不限于滾輪型。即使在使用超聲波清洗等非接觸清洗來取代刷子等的擦洗部件時(shí)，如果使用氫溶存水代替純水，則也可以抑制腐蝕。
(步驟S105干燥處理)最后對(duì)晶片43進(jìn)行干燥處理。如圖8C所示，在晶片43由晶片夾盤40保持的狀態(tài)下，通過使晶片43高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行干燥處理。在進(jìn)行干燥處理前，對(duì)晶片43進(jìn)行沖洗處理也可以，但這種情況下使用在純水中溶解了氫氣的氫溶存水48來取代一般的沖洗處理中使用的純水，在防止腐蝕上是有效的。
再有，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方案，在實(shí)施階段中，在不脫離其主要精神的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變形。例如，為了包圍布線的周圍，在形成阻擋層金屬的結(jié)構(gòu)上沒有限定，對(duì)于表面上布線和阻擋層金屬露出的結(jié)構(gòu)，也可以供給溶解了氫(和氧)的溶液。
而且，對(duì)于表面上露出銅氧化膜和包含Ti或Ta的阻擋層金屬的制造中途的半導(dǎo)體器件進(jìn)行無電解電鍍時(shí)，可以將溶解了氫氣的溶液、或溶解了氫和氧氣的溶液用于無電解電鍍的前處理。在銅布線表面上形成各種銅氧化物。在進(jìn)行無電解電鍍前，一旦除去各種銅氧化物后，就進(jìn)行在銅布線的表面上形成一種銅氧化物的前處理。在進(jìn)行無電解電鍍的前處理時(shí)，通過在除去銅氧化物的腐蝕溶液中溶解氫氣，可以抑制銅布線的腐蝕。此外，在銅布線表面上形成氧化膜時(shí)，通過供給溶解了氫和氧氣的溶液，可以抑制銅布線的腐蝕。
第3實(shí)施方案使用圖9來說明本發(fā)明的第3實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的制造方法。圖9A～9G是表示本發(fā)明第3實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件的制造工序的工序剖面圖。
首先，圖9A所示，準(zhǔn)備半導(dǎo)體器件。如圖9A所示，在半導(dǎo)體襯底51上形成層間絕緣膜53。在形成了層間絕緣膜53的孔中埋入形成W栓塞52。
接著，如圖9B所示，在W栓塞52和層間絕緣膜53上，形成作為下層阻擋層金屬的第1TiN膜54、Al-Cu布線55、以及作為上層阻擋層金屬的第2TiN膜56。在第2TiN膜56上形成抗蝕劑圖形57。
接著，如圖9C所示，按RIE法依次腐蝕第2TiN膜56、Al-Cu布線55、以及第1TiN膜54。如圖9D所示，通過灰化除去抗蝕劑圖形57。此時(shí)，Al-Cu布線55中微量含有的Cu58析出到布線55的表面。
如圖9E所示，為了除去抗蝕劑的殘?jiān)?，供給腐蝕溶液59。如圖9F所示，作為溶解了氫氣的氫溶存溶液，將陰極水60供給到布線結(jié)構(gòu)的表面，并進(jìn)行沖洗。再有，陰極水是對(duì)水進(jìn)行電分解時(shí)在陰極側(cè)獲得的液體。如果對(duì)水進(jìn)行電分解，則在陰極側(cè)產(chǎn)生以下反應(yīng)。
陰極水含有氫氣。本實(shí)施方案的情況下，對(duì)去氣的純水進(jìn)行電分解來產(chǎn)生陰極水。
然后，如圖9G所示，除去陰極水60，并進(jìn)行干燥。
以往，在圖9F所示的沖洗工序中，使用純水。開通孔時(shí)露出的Al-Cu布線55和Cu58、TiN膜54、56、W栓塞52與純水接觸時(shí)形成電池電路。如果Al-Cu布線56中含有的Al電位比析出的Cu58、W栓塞52、TiN膜54、55的電位低，則產(chǎn)生Al-Cu布線55中的腐蝕。
本實(shí)施方案的情況下，使用陰極水60進(jìn)行沖洗。如果使用陰極水，則Al-Cu布線55和Cu58、TiN膜54、56、W栓塞52的電位差變小。
圖10表示從Al和Cu的溶液中的自然電位測(cè)定結(jié)果中獲得的Al和Cu的電位差。圖11表示從Al和Ti的溶液中的自然電位測(cè)定結(jié)果中獲得的Al和Ti的電位差。圖12表示從Al和W的溶液中的自然電位測(cè)定結(jié)果中獲得的Al和W的電位差。
在圖10～12中，除了陰極水以外，表示使用純水、純水中溶解了氧氣的溶液、以及陰極水和純水中溶解了氧氣的溶液的混合溶液、即氫-氧溶存溶液情況下的測(cè)定結(jié)果。作為純水中溶解了氧氣的溶液，使用陽(yáng)極水。陽(yáng)極水是對(duì)水進(jìn)行電分解時(shí)在陽(yáng)極側(cè)獲得的液體。如果對(duì)水進(jìn)行電分解，則在陽(yáng)極側(cè)產(chǎn)生以下反應(yīng)。
陽(yáng)極水含有氧氣。本實(shí)施方案的情況下，對(duì)去氣的純水進(jìn)行電分解來產(chǎn)生陽(yáng)極水。
如圖10～12所示，與純水(氧濃度和氫濃度為0ppm的溶液)中的電位差相比，包含氫的陰極水中的電位差變小。而如果使用包含氫和氧的陽(yáng)極水，則電位差更小。因此，作為沖洗液，也可以同時(shí)供給陰極水和陽(yáng)極水。
因此，通過在沖洗液中使用陰極水，可減少Al-Cu、Al-Ti、Al-W間的電位差，并可抑制腐蝕。此外，即使同時(shí)供給陰極水和陽(yáng)極水，也可以減少Al-Cu、Al-Ti、Al-W間的電位差，并可抑制腐蝕。
再有，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方案。例如，在上述實(shí)施方案中，使用TiN作為阻擋層金屬，但也可以使用Ti或TiN和Ti的層積結(jié)構(gòu)。
而且，在上述實(shí)施方案中，使用了陰極水，但不限于陰極水，也可以是溶解了氫氣的溶液。同樣，不限于陽(yáng)極水，也可以是溶解了氧氣的溶液。此外，在圖9E所示的工序中，也可以供給溶解了氫(和氧)氣的腐蝕溶液。
溶解了氫氣的溶液也可以使純水通過導(dǎo)入了氫氣的氣體溶解過濾器來產(chǎn)生。此外，溶解了氫和氧氣的溶液也可以使純水通過導(dǎo)入了氫和氧氣的氣體溶解過濾器來產(chǎn)生。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然可以進(jìn)行附加的改進(jìn)和變更。因此，本發(fā)明的寬廣范圍不限于上述特定細(xì)節(jié)和代表性的實(shí)施方案。因此，在不脫離技術(shù)方案和其等價(jià)物定義的發(fā)明的基本原理的精神和范圍情況下，可以進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成將包含Ti或Ta的阻擋層金屬以及銅布線露出表面的結(jié)構(gòu)；向所述結(jié)構(gòu)的表面供給溶解了氫氣的氫溶存溶液。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述氫溶存溶液中氫濃度為0.1ppm或以上。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述氫溶存溶液是溶解了氫氣和氧氣的氫-氧溶存溶液。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述氫-氧溶存溶液中的氫濃度為0.1ppm或以上。
5.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述氫-氧溶存溶液的氧濃度為10ppm或以上。
6.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，通過供給所述氫-氧溶存溶液，對(duì)所述銅布線的表面進(jìn)行氧化。
7.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括在半導(dǎo)體襯底上通過第1層間絕緣膜來形成帶有阻擋層金屬的銅布線；在帶有所述阻擋層金屬的銅布線和所述第1層間絕緣膜上形成第2層間絕緣膜；選擇腐蝕第2層間絕緣膜，形成所述銅布線和阻擋層金屬露出的孔；使用溶解了氫氣的氫溶存溶液進(jìn)行所述孔內(nèi)的清洗。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述氫溶存溶液中的氫濃度為0.1ppm或以上。
9.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述清洗后，使用溶解了氫氣的氫溶存溶液進(jìn)行沖洗處理。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述氫溶存溶液中的氫濃度為0.1ppm或以上。
11.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述沖洗處理后，使用溶解了氫氣和氧氣的氫-氧溶存溶液，對(duì)孔底部露出的銅布線表面進(jìn)行氧化。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述氫-氧溶存溶液中的氫濃度為0.1ppm或以上。
13.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述氫-氧溶存溶液中的氧濃度為10ppm或以上。
14.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括在形成于半導(dǎo)體襯底上，在表面部帶有布線溝的層間絕緣膜上，通過阻擋層金屬形成銅布線材料；對(duì)于所述銅布線材料和阻擋層金屬進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，在所述布線用溝內(nèi)通過阻擋層金屬埋入形成銅布線，形成在表面上銅布線和阻擋層金屬露出的結(jié)構(gòu)；其中，對(duì)于表面上銅布線和阻擋層金屬露出的結(jié)構(gòu)，供給溶解了氫氣的氫溶存溶液。
15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述氫溶存溶液中的氫濃度為0.1ppm或以上。
16.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成使Ti、W和Cu的至少其中之一、以及Al露出表面的布線結(jié)構(gòu)；向所述布線結(jié)構(gòu)的表面供給溶解了氫氣的氫溶存溶液。
17.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述氫溶存溶液是溶解了氫氣和氧氣的氫-氧溶存溶液。
18.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述布線結(jié)構(gòu)將包含Ti的阻擋層金屬和包含Al的布線露出表面。
19.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述布線結(jié)構(gòu)將包含W的栓塞和包含Al的布線露出表面。
20.如權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中，所述布線結(jié)構(gòu)將Al-Cu布線和Cu的析出物露出表面。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包含以下工序在半導(dǎo)體襯底上形成將包含Ti或Ta的阻擋層金屬以及銅布線露出表面的結(jié)構(gòu)，或在半導(dǎo)體襯底上形成將Ti、W、及Cu中的至少一個(gè)、以及Al露出表面的布線結(jié)構(gòu)，向所述結(jié)構(gòu)或布線結(jié)構(gòu)的表面供給溶解了氫氣的氫溶存溶液。
文檔編號(hào)H01L21/768GK1444259SQ03119529
公開日2003年9月24日 申請(qǐng)日期2003年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月12日
發(fā)明者松井嘉孝, 小寺雅子 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝