[发明专利]半导体器件的制造方法和半导体器件

说明书

相关申请的交叉引用

于2013年5月10日提交的日本专利申请No.2013-099894的全部公开内容(包括说明书、附图和摘要)在此通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及半导体器件的制造方法和半导体器件，并且更具体地涉及可应用于包括抛光和去除导电膜步骤的半导体器件的制造方法的技术和通过其制造的半导体器件。

背景技术

在形成半导体器件的布线层的步骤中使用的工艺之一是化学机械抛光(CMP)。使用CMP的步骤的概要如下。首先，在衬底之上的绝缘层中形成凹部，并且在凹部和绝缘层的内部之上形成导电膜。然后，通过使用浆料来抛光和去除绝缘层之上的导电膜。之后，清洗衬底。

有关CMP的技术例如包括专利文献1中公开的技术和专利文献2中公开的技术。

如在专利文献1中公开的那样，在通过CMP方法形成铜布线时，铜布线通常经受光致腐蚀。此外，如在专利文献1和专利文献2中公开的那样，检测红外光从衬底的发射来确定CMP工艺的状态。

[相关现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本未审查专利公开No.2005-505122

[专利文献2]WO 2008/044477

发明内容

导电膜的一些材料可以引起导电膜的光致腐蚀。另一方面，水是CMP步骤中的必要因素。为了抑制CMP步骤中的光致腐蚀，在遮光状态中需要执行一系列工艺。然而，如果处理器的内部进入遮光状态，则在承载衬底的同时变得难以区别衬底的存在和不存在。

为此原因，一些处理器包括用于确定衬底的存在或不存在的光源。光源被设计用于仅在承载衬底的同时照亮。为了抑制光致腐蚀，尽可能多地降低从光源发出的光强度。然而，在布线的最小化的情况下，即使用于检测衬底的存在或不存在的光量减少到最小必需水平，由于光致腐蚀，在半导体器件中也往往出现缺陷。因此，需要一种新型系统可以检测衬底的存在或不存在。

在下面的详细描述中将结合附图澄清本发明的其它问题和新特征。

根据本发明的一个实施例，在抛光和去除导电膜的步骤与清洗步骤之间或者在清洗步骤之后，通过使用传感器检测在遮光状态下衬底的存在或不存在，来移动衬底。

在本发明的一个实施例中，提供可以抑制由于光致腐蚀导致出现缺陷的半导体器件。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的半导体器件的结构的截面图；

图2A和图2B是用于说明用于形成多层互连层的方法的示图；

图3是用于说明用于形成多层互连层的方法的另一示图；

图4是示出半导体制造设备的结构的示意性平面图；

图5是示出半导体制造设备中包括的清洗机构的结构的截面图；

图6是示出衬底检测器的位置的示图；

图7是示出红外传感器的布局的示图；

图8是用于说明超声波传感器的布局的示图；

图9是示出根据本发明的第四实施例的半导体制造设备的结构的平面图；

图10是用于说明清洗室的结构的纵向截面图；

图11是示出图10所示清洗机构中红外传感器(或超声波传感器)的位置的示图；

图12A和图12B是用于说明第五实施例中的Al布线层的制造方法的示图；以及

图13A和图13B是用于说明第五实施例中的Al布线层的制造方法的其它示图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的一些优选实施例。只要有可能，相同在整个附图中将使用同一参考标号指代相同或类似部分，因而以下将省略其描述。

第一实施例

图1示出了根据本发明第一实施例的半导体器件SD的结构的截面视图。在衬底SUB处形成元件隔离膜STI和晶体管。元件隔离膜STI用于将其中形成晶体管的区域(元件形成区域)与其它区域隔离开。例如通过STI方法形成元件隔离膜STI，但可以通过LOCOS方法形成。