[发明专利]半导体器件及其制造方法、化学机械研磨装置和方法

权利要求书

1．一种半导体器件，配有用于连接外部电极的焊盘电极和与该焊盘电极连接的多层布线结构，其特征在于，该半导体器件包括：

半导体衬底；

绝缘层，设置在该半导体衬底上；

多层布线结构，由被填埋在该绝缘层中的多层布线层和连接该多层布线之间的通孔组成；

焊盘电极，与该多层布线结构连接；和

绝缘膜，覆盖该焊盘电极，在该焊盘电极上有开口部分，并使该焊盘电极的表面露出；

该绝缘膜的单面与贵金属和从以该贵金属为主要成分的金属中选择的一种贵金属材料组成的金属面连接。

2．如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，在所述开口部分内露出的所述焊盘电极的表面上和该开口部分内的绝缘膜上，连续形成所述贵金属材料构成的防氧化膜。

3．如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，还包括外部连接电极，被填埋在所述开口部，使其上端比该绝缘膜的表面突出；

该外部连接电极由所述贵金属材料构成。

4．如权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，设有多个所述开口部，在各个该开口部中填埋所述外部连接电极。

5．如权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述焊盘电极由从铝和铜中选择一种材料来构成。

6．如权利要求1所述的半导体器件，所述焊盘电极由所述贵金属材料构成。

7．如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，下层焊盘电极被连接在所述焊盘电极和所述多层布线层之间。

8．如权利要求7所述的半导体器件，其特征在于，用比连接所述多层布线间的所述通孔截面积大的通孔来连接所述焊盘电极和所述下层焊盘电极。

9．如权利要求6所述的半导体器件，所述多层布线结构由从铝和铜中选择一种材料来形成。

10．一种半导体器件的制造方法，在半导体衬底上形成多层布线结构，并形成连接该多层布线结构的焊盘电极，其特征在于，该方法包括：

形成连接该多层布线结构的焊盘电极的步骤；

形成可覆盖该焊盘电极的绝缘膜的步骤；

在该绝缘膜中形成开口部，使该焊盘电极的表面露出的步骤；和

形成从贵金属和以该贵金属为主要成分的金属中选择的一种贵金属材料组成的防氧化膜，以便覆盖露出的该焊盘电极的表面和该开口部的侧壁的步骤。

11．如权利要求10所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述防氧化膜形成步骤包括：

在所述绝缘膜的整个表面上形成所述贵金属材料构成的金属膜的步骤；和

用CMP法除去该绝缘膜表面上的该金属膜，在露出的该焊盘电极的表面和该开口部的侧壁上残留该金属膜，作为所述防氧化膜的步骤。

12．如权利要求10所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述防氧化膜形成步骤包括：

对所述开口部内露出的所述焊盘电极的表面进行溅射，使该焊盘电极材料再附着在该开口部的侧壁上并形成再附着层的步骤；和

在露出的该焊盘电极的表面和该再附着层上有选择地形成所述贵金属构成的电镀层，作为所述防氧化膜的步骤。

13．如权利要求10所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述防氧化膜形成步骤包括：

在整个表面上沉积所述贵金属材料构成的金属层的步骤；

用CMP法除去该绝缘膜上的该金属层，残留该金属层，使得可填埋该开口部，从而形成兼作所述防氧化膜的外部连接电极的步骤；和

有选择地蚀刻该绝缘膜，使该外部连接电极从该绝缘膜中突出的步骤。

14．一种CMP装置，用研磨布来研磨由从贵金属和以该贵金属为主要成分的金属中选择的一种贵金属材料构成的金属层，其特征在于，该CMP装置包括：

研磨部件，将该研磨布按压在该金属层上来研磨该金属层；

修整部件，使用可以蚀刻该金属层的药液来修整该研磨布；和

调整部件，用纯水来冲洗该药液。

15．如权利要求14所述的CMP装置，其特征在于，所述药液包括从硝酸、过硫酸铵、盐酸和双氧水基中选择的一种蚀刻液。