一種半導體器件及其制造方法、電子裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體制造工藝，具體而言涉及一種半導體器件及其制造方法、電子
目.ο
【背景技術】
[0002]半導體器件的制程分為前段和后段，實施前段制程之后，如圖1所示，在半導體襯底100上形成有前端器件，為了簡化，圖例中未予示出。所述前端器件是指實施半導體器件的后段制程之前形成的器件，在此并不對前端器件的具體結構進行限定。所述前端器件包括柵極結構，作為一個示例，柵極結構包括自下而上依次層疊的柵極介電層和柵極材料層；在柵極結構的兩側形成有側壁結構，在側壁結構兩側的半導體襯底100中形成有源/漏區，在源/漏區之間是溝道區；在柵極結構的頂部以及源/漏區上形成有自對準硅化物；形成層間絕緣層，并在層間絕緣層中形成接觸孔以露出自對準硅化物；在接觸孔中形成接觸塞；形成底部連接接觸塞的第一層金屬布線；形成金屬間絕緣層，以覆蓋第一層金屬布線。實施后段制程之后，如圖1所示，在半導體襯底100上形成有多層金屬布線，為了簡化，圖例中僅示出頂層金屬布線107和最接近頂層金屬布線107的另一金屬布線105，為防止頂層金屬布線107和另一金屬布線105中的金屬的擴散，在頂層金屬布線107和另一金屬布線105的底部和頂部分別形成有第一阻擋層108和第二阻擋層106 ;另一金屬布線105形成于另一金屬間絕緣層中，在另一金屬間絕緣層中還形成于電連接頂層金屬布線107和另一金屬布線105的金屬互連線109，為防止金屬互連線109中的金屬的擴散，在金屬互連線109的底部和側壁形成有第三阻擋層110 ;在另一金屬間絕緣層上形成有鈍化層111，覆蓋頂層金屬布線107。
[0003]如圖1所示，另一金屬間絕緣層包括自下而上層疊的第一材料層101、第二材料層102、第三材料層103和第四材料層104，其中，第一材料層101的材料為采用高密度等離子體沉積工藝形成的摻氟硅玻璃，第二材料層102的材料為采用等離子體增強沉積工藝形成的摻氟硅玻璃，第三材料層103的材料為氧化物，第四材料層104的材料為氮氧化硅。在二氧化硅中摻氟形成摻氟硅玻璃就是通過降低材料自身的極性來降低材料的介電常數，并且氟含量越大，摻氟硅玻璃的間隙填充和階梯覆蓋的能力越強。但是，氟的引入容易造成兩種缺陷:一是氟與進入摻氟娃玻璃的水汽接觸發生反應形成氣氟酸，對另一金屬布線105和頂層金屬布線107中的金屬材料造成腐蝕；二是摻氟硅玻璃中的自由氟很容易通過第三材料層103和第四材料層104進入鈍化層111中，在鈍化層111中沒有物質可以與氟發生化學反應，多余的氟會聚集在一起形成圓狀氣泡缺陷。上述兩種缺陷均會造成半導體器件的失效。
[0004]因此，需要提出一種方法，以解決上述問題。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本發明提供一種半導體器件的制造方法，包括:提供半導體襯底，在所述半導體襯底上形成多層金屬布線；依次沉積第一材料層和第二材料層，覆蓋所述多層金屬布線中的最上層的金屬布線；對所述第一材料層和所述第二材料層的裸露表面實施疏水處理，使所述表面具有疏水性；依次沉積第三材料層和第四材料層，覆蓋所述第二材料層；沉積擴散阻擋層，覆蓋所述第四材料層。
[0006]在一個示例中，實施所述疏水處理的工藝步驟包括:將所述半導體襯底浸入有機溶劑中，所述有機溶劑選用六甲基二硅氧烷；在氮氣氛圍下對經過所述有機溶劑浸泡的半導體襯底進行加熱處理，使殘留的所述有機溶劑充分揮發。
[0007]在一個示例中，所述擴散阻擋層的材料為氮化硅，沉積所述氮化硅的源氣體為二氯硅烷和氨氣。
[0008]在一個示例中，采用高密度等離子體沉積工藝沉積所述第一材料層，采用等離子體增強沉積工藝沉積所述第二材料層，所述第一材料層和所述第二材料層的材料為摻氟硅玻璃，所述第三材料層的材料為氧化物，所述第四材料層的材料為氮氧化硅。
[0009]在一個示例中，自下而上層疊的所述第一材料層、所述第二材料層、所述第三材料層和所述第四材料層構成金屬間絕緣層。
[0010]在一個示例中，沉積所述擴散阻擋層之后，還包括:形成穿透所述金屬間絕緣層和所述擴散阻擋層的電連接所述多層金屬布線中的最上層的金屬布線的金屬互連線；形成電連接所述金屬互連線的頂層金屬布線；沉積鈍化層，覆蓋所述頂層金屬布線和露出的所述擴散阻擋層。
[0011]在一個實施例中，本發明還提供一種采用上述方法制造的半導體器件。
[0012]在一個實施例中，本發明還提供一種電子裝置，所述電子裝置包括所述半導體器件。
[0013]根據本發明，可以有效阻止所述金屬間絕緣層中的氟的擴散以及氟與外界水汽的接觸，避免給后續制程帶來導致器件失效的缺陷。
【附圖說明】
[0014]本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明的原理。
[0015]附圖中:
[0016]圖1為根據現有技術實施后段制程后得到的器件的示意性剖面圖；
[0017]圖2A-圖2C為根據本發明示例性實施例一的方法依次實施的步驟所分別獲得的器件的示意性剖面圖；
[0018]圖3為根據本發明示例性實施例一的方法依次實施的步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。
[0020]為了徹底理解本發明，將在下列的描述中提出詳細的步驟，以便闡釋本發明提出的半導體器件及其制造方法、電子裝置。顯然，本發明的施行并不限定于半導體領域的技術人員所熟習的特殊細節。本發明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發明還可以具有其他實施方式。
[0021]應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
[0022][示例性實施例一]
[0023]參照圖2A-圖2C，其中示出了根據本發明示例性實施例一的方法依次實施的步驟所分別獲得的器件的示意性剖面圖。
[0024]首先，如圖2A所示，提供半導體襯底200，半導體襯底200的構成材料可以采用未摻雜的單晶硅、摻雜有雜質的單晶硅、絕緣體上硅(SOI)、絕緣體上層疊硅(SSOI)、絕緣體上層疊鍺化硅(S-SiGeOI)、絕緣體上鍺化硅(SiGeOI)以及絕緣體上鍺(GeOI)等。作為示例，在本實施例中，半導體襯底200的構成材料選用單晶硅。
[0025]在半導體襯底200上形成有前端器件，為了簡化，圖例中未予示出。所述前端器件是指實施半導體器件的后段制造工藝之前形成的器件，在此并不對前端器件的具體結構進行限定。所述前端器件包括柵極結構，作為一個示例，柵極結構包括自下而上依次層疊的柵極介電層和柵極材料層。在柵極結構的兩側形成有側壁結構，在側壁結構兩側的半導體襯底200中形成有源/漏區，在源/漏區之間是溝道區；在柵極結構的頂部以及源/漏區上形成有自對準硅化物；形成層間絕緣層，并在層間絕緣層中形成接觸孔以露出自對準硅化物；在接觸孔中形成接觸塞；形成電連接接觸塞的第一層金屬布線；形成金屬間絕緣層，以覆蓋第一層金屬布線。
[0026]接下來，實施后段制程，在半導體襯底200上形成位于第一層金屬布線和后續形成的頂層金屬布線之間的多層金屬布線，具體的層數根據半導體器件的結構和需要實現的功能而定。為了簡化，圖例中僅示出最接近后續形成的頂層金屬布線(即所述多層金屬布線中的最上層)的金屬布線205，為防止金屬布線205中的金屬的擴散，在金屬布線205的底部和頂部形成有第一阻擋層206，其中，金屬布線205的材料為鋁、銅等，第一阻擋層206的材料為氮化