[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括

衬底；

在所述衬底上形成的绝缘膜；

铜互连，具有在其表面上形成的多个凸起物，所述铜互连被掩埋在所述绝缘膜中；

在所述绝缘膜和铜互连上形成的第一绝缘夹层；

在所述第一绝缘夹层上形成的第二绝缘夹层；以及

在所述第二绝缘夹层上形成的导电层，

其中所有凸起物中最高的至少一个凸起物的顶表面与所述第二绝缘夹层的下表面接触。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，

进一步包括在所述绝缘膜和所述铜互连上形成的扩散阻挡膜，

其中，在所述绝缘膜和所述铜互连上形成所述第一绝缘夹层，而所述扩散阻挡膜放置在中间。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，

其中沿着所述多个凸起物的侧壁，以及沿着除了与所述第二绝缘夹层的下表面接触的所述至少一个凸起物之外的其他凸起物的顶表面，形成所述扩散阻挡膜。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中与所述第二绝缘夹层的下表面接触的所述至少一个凸起物包含在与所述第二绝缘夹层接触的区域中形成的Cu-Si层。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述第一绝缘夹层包含在与所述第二绝缘夹层接触的区域中形成的改良膜。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，

进一步包括电容器元件，所述电容器元件具有在所述第二绝缘夹层上按如下顺序层叠的各元件：作为所述导电层的下电极、电容器膜以及上电极。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，进一步包括：

在所述绝缘膜和所述铜互连上形成的扩散阻挡膜，所述扩散阻挡膜沿着所述多个凸起物的侧壁以及沿着除了与所述第二绝缘夹层的下表面接触的所述至少一个凸起物之外的其他凸起物的顶表面形成，并且在所述绝缘膜和所述铜互连上形成所述第一绝缘夹层，而所述扩散阻挡膜放置在中间；以及

电容器元件，具有在所述第二绝缘夹层上按如下顺序层叠的各元件：作为所述导电层的下电极、电容器膜以及上电极；

其中与所述第二绝缘夹层的下表面接触的所述至少一个凸起物包含在与所述第二绝缘夹层接触的区域中形成的Cu-Si层；以及

其中所述第一绝缘夹层包含在与所述第二绝缘夹层接触的区域内形成的改良膜。

8.一种制造半导体器件的方法，包括：

通过将含铜的导电材料填充到设置于形成在衬底上的绝缘膜的凹陷，以及通过化学机械抛光移除从所述凹陷暴露出来的所述导电材料的部分来形成铜互连；

对所述衬底的整个部分进行退火处理；

在所述绝缘膜和所述铜互连上形成第一绝缘夹层；

平坦化所述第一绝缘夹层的表面；

在所述第一绝缘夹层上形成第二绝缘夹层；以及

在所述第二绝缘夹层上形成导电层，

其中，在所述退火过程中，在所述铜互连的表面形成多个凸起物，以及

在平坦化所述第一绝缘夹层的表面的过程中，平坦化所述第一绝缘夹层直到至少一个凸起物暴露到所述第一绝缘夹层的表面。

9.根据权利要求8所述的半导体器件的制造方法，进一步包括：

在所述退火之后并且在所述形成所述第一绝缘夹层之前，在所述绝缘膜和所述铜互连上形成扩散阻挡膜；

其中，在所述绝缘膜和所述铜互连上形成所述第一绝缘夹层，而所述扩散阻挡膜放置在中间。

10.根据权利要求9所述的半导体器件的制造方法，

其中，在所述形成所述扩散阻挡膜的过程中，形成所述扩散阻挡膜以覆盖在所述铜互连的表面上形成的所述多个凸起物的侧面和顶表面。

11.根据权利要求8所述的半导体器件的制造方法，进一步包括：

在将所述第一绝缘夹层的表面平坦化后，改良所述第一绝缘夹层的表面，并且在该工艺之后，形成了所述第二绝缘夹层。

12.根据权利要求11所述的半导体器件的制造方法，

其中，在所述改良所述第一绝缘夹层的表面的过程中，通过在He气体、N₂气体或氨气体气氛下以等离子体辐射其表面来改良所述第一绝缘夹层。