半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制作領(lǐng)域技術(shù)，特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常晶圓(wafer)是指硅半導(dǎo)體集成電路制作所使用的硅晶片，由于其形狀大多為圓形，故稱(chēng)為晶圓；在晶圓上可加工制作成各種電路元器件結(jié)構(gòu)，以制作具有特定電性功能的 IC(Integrated Circuit)產(chǎn)品。
[0003]隨著半導(dǎo)體工業(yè)的不斷進(jìn)步，晶圓的尺寸越來(lái)越大，在晶圓的基礎(chǔ)上加工形成的元器件結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，因此產(chǎn)生了一系列技術(shù)難題。其中，晶圓翹曲就是一個(gè)非常常見(jiàn)的問(wèn)題，即晶圓產(chǎn)生形變，一般可用“翹曲度”來(lái)描述晶圓的整體形狀，翹曲度是指相對(duì)晶圓中間表面的最佳參考面，晶圓中間表面任意二點(diǎn)的最大偏差。翹曲度越小，說(shuō)明晶圓越平整；翹曲度越大，說(shuō)明晶圓變形程度越嚴(yán)重。
[0004]晶圓翹曲產(chǎn)生變形的不利影響主要表現(xiàn)在:影響光刻精確度，晶圓難以被后續(xù)機(jī)臺(tái)載入；在機(jī)臺(tái)載入傳輸過(guò)程中無(wú)法吸附導(dǎo)致掉落摔碎；晶圓嚴(yán)重翹曲而導(dǎo)致晶圓內(nèi)應(yīng)力過(guò)大而開(kāi)裂。這些不利因素極易導(dǎo)致晶圓在后續(xù)的半導(dǎo)體制程中報(bào)廢；另外，晶圓的嚴(yán)重翹曲變形也會(huì)影響到晶圓的封裝。
[0005]總而言之，晶圓的翹曲給半導(dǎo)體集成電路的制作帶來(lái)相當(dāng)大的困難，嚴(yán)重影響產(chǎn)品良率，尋找簡(jiǎn)單有效的消除晶圓翹曲的方法是當(dāng)前亟需解決的難題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，避免由于溫度突變而引起的基底和金屬層翹曲的問(wèn)題，提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)良率。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，包括:提供基底；在所述基底表面形成金屬層；提供退火腔室，將所述金屬層置于退火腔室內(nèi)進(jìn)行退火處理，且在退火處理過(guò)程中，退火腔室內(nèi)的溫度為第一溫度；在進(jìn)行所述退火處理后，對(duì)所述放置有金屬層的退火腔室進(jìn)行降溫處理，使所述退火腔室內(nèi)的溫度由第一溫度遞減至第二溫度；將所述形成有金屬層的基底從具有第二溫度的退火腔室內(nèi)取出。
[0008]可選的，所述退火腔室內(nèi)具有加熱源。
[0009]可選的，在所述退火處理過(guò)程中加熱源處于開(kāi)啟狀態(tài)，在所述降溫處理過(guò)程中加熱源處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0010]可選的，對(duì)所述放置有金屬層的退火腔室進(jìn)行降溫處理的方法包括:第一次向所述退火腔室內(nèi)通入氣體，使退火腔室內(nèi)具有第一壓強(qiáng)，且退火腔室內(nèi)的第一壓強(qiáng)保持預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)；在第一次向退火腔室內(nèi)通入氣體后，第一次從所述退火腔室內(nèi)抽出氣體，使退火腔室內(nèi)具有第二壓強(qiáng)。
[0011]可選的，重復(fù)若干次向所述退火腔室通入氣體，使退火腔室內(nèi)具有第一壓強(qiáng)，退火腔室內(nèi)的第一壓強(qiáng)保持預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，且每一次向退火腔室內(nèi)通入氣體后，從所述退火腔室內(nèi)抽出氣體使退火腔室內(nèi)具有第二壓強(qiáng)，直至退火腔室內(nèi)具有第二溫度。
[0012]可選的，所述氣體為N2、Ar、He或Ne。
[0013]可選的，所述第一壓強(qiáng)為20托至40托，所述第二壓強(qiáng)為5E-5托至7E_5托，所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)為5秒至20秒。
[0014]可選的，所述向退火腔室內(nèi)通入氣體的次數(shù)為50至150次。
[0015]可選的，所述第一溫度為160攝氏度至200攝氏度。
[0016]可選的，所述第二溫度為50攝氏度至80攝氏度。
[0017]可選的，所述退火處理的方法包括:所述退火腔室內(nèi)具有第一溫度，第一次向所述退火腔室內(nèi)通入氣體，使退火腔室內(nèi)具有第三壓強(qiáng)，且退火腔室內(nèi)的第三壓強(qiáng)保持預(yù)定時(shí)長(zhǎng)；第一次從所述退火腔室內(nèi)抽出氣體，使退火腔室內(nèi)具有第四壓強(qiáng)。
[0018]可選的，重復(fù)若干次向所述退火腔室通入氣體，使退火腔室內(nèi)具有第三壓強(qiáng)，退火腔室內(nèi)的第三壓強(qiáng)保持預(yù)定時(shí)長(zhǎng)；且每一次向退火腔室內(nèi)通入氣體后，從所述退火腔室內(nèi)抽出氣體，使退火腔室內(nèi)具有第四壓強(qiáng)。
[0019]可選的，所述氣體為N2、Ar、He或Ne。
[0020]可選的，所述第三壓強(qiáng)為20托至40托，所述第四壓強(qiáng)為5E-5托至7E_5托。
[0021 ] 可選的，所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)為5秒至20秒。
[0022]可選的，所述向退火腔室內(nèi)通入氣體的次數(shù)為5至15次。
[0023]可選的，將所述形成有金屬層的基底從具有第二溫度的退火腔室內(nèi)取出之前，還包括步驟:向所述退火腔室內(nèi)通入氣體，使所述退火腔室內(nèi)的壓強(qiáng)與退火腔室外環(huán)境壓強(qiáng)相等。
[0024]可選的，所述退火處理適于提高金屬層表面的平坦度。
[0025]可選的，所述金屬層為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。
[0026]可選的，所述金屬層的材料為T(mén)iN、TaN、T1、Ta、A1、Cu、Pt、Ag或W。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0028]本發(fā)明提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法中，在退火腔室內(nèi)對(duì)金屬層進(jìn)行退火處理，且退火腔室內(nèi)的溫度為第一溫度；在對(duì)金屬層進(jìn)行退火處理后，對(duì)放置有金屬層的退火腔室進(jìn)行降溫處理，使所述退火腔室內(nèi)的溫度由第一溫度遞減至第二溫度，因此所述金屬層以及基底的溫度也從第一溫度遞減至第二溫度；當(dāng)退火腔室內(nèi)溫度下降至第二溫度后，將形成有金屬層的基底從具有第二溫度的退火腔室內(nèi)取出，金屬層以及基底的環(huán)境溫度由第二溫度變化為退火腔室外的環(huán)境溫度。而由于第二溫度較第一溫度更低，因此與第一溫度以及環(huán)境溫度間的溫度差相比較，第二溫度與環(huán)境溫度之間的溫度差更小一些，從而有效的減小了金屬層以及基底所處的環(huán)境溫度的變化值，防止由于溫度突變而造成金屬層以及基底發(fā)生翹曲，使金屬層以及基底保持良好的形貌，提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)良率。
[0029]進(jìn)一步，重復(fù)若干次向所述退火腔室通入氣體，使退火腔室內(nèi)具有第一壓強(qiáng)，退火腔室內(nèi)的第一壓強(qiáng)保持預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，且每一次向退火腔室內(nèi)通入氣體后，從所述退火腔室內(nèi)抽出氣體，使退火腔室內(nèi)具有第二壓強(qiáng)，直至退火腔室內(nèi)具有第二溫度。通過(guò)不斷向退火腔室內(nèi)通入氣體，使氣體將退火腔室內(nèi)熱量帶出的方法，使得退火腔室內(nèi)的溫度緩慢下降，防止由于退火腔室內(nèi)溫度變化過(guò)快而造成的金屬層以及基底發(fā)生翹曲。
[0030]更進(jìn)一步，若第二溫度過(guò)低，則退火腔室內(nèi)溫度由第一溫度下降至第二溫度所需的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不利于提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)效率；若第二溫度過(guò)高，則第二溫度與退火腔室外環(huán)境溫度之間的溫度差仍較大，容易造成金屬層以及基底發(fā)生翹曲。為此本發(fā)明中第二溫度為50度至80度，既滿足提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)效率的要求，又能避免基底和金屬層所處的環(huán)境溫度驟變而造成翹曲問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1至圖2為一實(shí)施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)制作過(guò)程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為一實(shí)施例提供的退火腔室內(nèi)溫度、壓強(qiáng)與時(shí)間的關(guān)系示意圖；
[0033]圖4至圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)制作過(guò)程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖8及圖10為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的退火腔室內(nèi)溫度、壓強(qiáng)與時(shí)間的關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]由【背景技術(shù)】可知，如何消除晶圓翹曲是當(dāng)前亟需解決的難題之一。
[0036]針對(duì)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方