具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃的制作方法
【專利摘要】一種具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，包括：晶圓，以及沉積在所述晶圓上的高摻雜磷硅玻璃，且在緊鄰所述晶圓上的高摻雜磷硅玻璃之異于所述晶圓的一側(cè)設(shè)置非摻雜硅玻璃。本發(fā)明具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃通過設(shè)置在所述晶圓上的高摻雜磷硅玻璃之異于所述晶圓一側(cè)的非摻雜硅玻璃能有效的隔絕高摻雜磷硅玻璃從外界環(huán)境中吸取水氣，進(jìn)而保護高摻雜磷硅玻璃，解決了高摻雜磷硅玻璃之保質(zhì)期過短的缺陷，改善了后續(xù)工藝之生產(chǎn)條件。
【專利說明】具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在晶體管器件結(jié)構(gòu)完成之后，進(jìn)入后段銅工藝之前，通常需要進(jìn)行預(yù)金屬介質(zhì)層淀積，以將所述晶體管表面高低不平的柵極區(qū)、源極區(qū)、漏極區(qū)進(jìn)行填充并將表面磨平，為后段銅工藝的平整化奠定基礎(chǔ)。
[0003]在以線寬130nm/110nm的工藝中，摻雜磷娃玻璃工藝是所述預(yù)金屬介質(zhì)層淀積的核心制程。其中，所述摻雜磷硅玻璃工藝具有優(yōu)良的填孔性，且所述磷硅玻璃中的磷可有效的捕獲金屬離子，有效果的控制所述晶體管器件中的雜質(zhì)含量，保證器件的工作范圍和穩(wěn)定性。
[0004]但是，由于摻雜磷硅玻璃的吸水性很強，容易造成薄膜之磷偏析，導(dǎo)致工藝不穩(wěn)定。在現(xiàn)有工藝中，一方面采用限制磷的摻雜濃度，摻雜比例一般不超過4%?5%;另一方面通過管控?fù)诫s磷硅玻璃薄膜沉積到下一制程之間的等待時間，以控制其質(zhì)量。作為本領(lǐng)域技術(shù)人員，容易知道地，摻雜磷硅玻璃之過短的保質(zhì)期給后續(xù)工藝的控制帶來了相當(dāng)?shù)碾y度，嚴(yán)重地制約了生產(chǎn)的發(fā)展。
[0005]故針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本案設(shè)計人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗，積極研究改良，于是有了本發(fā)明一種具有保護膜層的高摻雜磷娃玻璃。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的摻雜磷硅玻璃之過短的保質(zhì)期給后續(xù)工藝的控制帶來了相當(dāng)?shù)碾y度，嚴(yán)重地制約了生產(chǎn)的發(fā)展等缺陷提供一種具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃。
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，所述具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，包括:晶圓，以及沉積在所述晶圓上的高摻雜磷硅玻璃，且在緊鄰所述晶圓上的高摻雜磷硅玻璃之異于所述晶圓的一側(cè)設(shè)置非摻雜硅玻璃。
[0008]可選地，所述高摻雜磷硅玻璃用于柵極和金屬互連的介質(zhì)層。
[0009]可選地，所述高摻雜磷硅玻璃的磷摻雜濃度大于4%。
[0010]可選地，所述高摻雜磷硅玻璃的磷摻雜濃度大于5%，且不發(fā)生磷偏析。
[0011]可選地，所述晶圓上的高摻雜磷硅玻璃采用等離子增強化學(xué)氣相沉積工序在低壓環(huán)境中完成。
[0012]可選地，在等離子增強化學(xué)氣相沉積工序中，硅烷和氧反應(yīng)生成二氧化硅，磷化氫與氧反應(yīng)生成氧化磷，并包含在二氧化硅的沉積薄膜內(nèi)。
[0013]可選地，將磷化氫通過質(zhì)量流量控制器，并通過旁通閥裝置的開決定磷化氫的加入，通過旁通閥裝置的關(guān)斷決定磷化氫阻止加入。
[0014]可選地，所述高摻雜磷硅玻璃的磷含量，通過控制磷化氫的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0015]可選地,設(shè)置在所述晶圓上的高摻雜磷娃玻璃之異于所述晶圓一側(cè)的非摻雜娃玻璃之膜層厚度為20?2000埃。
[0016]可選地,設(shè)置在所述晶圓上的高摻雜磷娃玻璃之異于所述晶圓一側(cè)的非摻雜娃玻璃在后續(xù)的化學(xué)機械研磨工藝中將被去除。
[0017]綜上所述，本發(fā)明具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃通過設(shè)置在所述晶圓上的高摻雜磷娃玻璃之異于所述晶圓一側(cè)的非摻雜娃玻璃能有效的隔絕高摻雜磷娃玻璃從外界環(huán)境中吸取水氣，進(jìn)而保護高摻雜磷硅玻璃，解決了高摻雜磷硅玻璃之保質(zhì)期過短的缺陷，改善了后續(xù)工藝之生產(chǎn)條件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1所示為本發(fā)明具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃之結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0019]為詳細(xì)說明本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實施例并配合附圖予以詳細(xì)說明。
[0020]請參閱圖1，圖1所示為本發(fā)明具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃之結(jié)構(gòu)示意圖。所述具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃1，包括:晶圓10，以及沉積在所述晶圓10上的高摻雜磷硅玻璃11，且在緊鄰所述晶圓10上的高摻雜磷硅玻璃11之異于所述晶圓10的一側(cè)設(shè)置非摻雜硅玻璃12。
[0021]非限制性地，沉積在所述晶圓10上的高摻雜磷硅玻璃11可采用等離子增強化學(xué)氣相沉積工序在低壓環(huán)境中完成。其中，硅烷和氧反應(yīng)生成二氧化硅；磷化氫與氧反應(yīng)生成氧化磷，并包含在二氧化硅的沉積薄膜里面。使磷化氫通過一定質(zhì)量流量控制器，其旁通閥裝置的開或關(guān)可決定磷化氫是否加入。因此，所述高摻雜磷硅玻璃的磷含量，可通過控制磷化氫的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0022]作為本發(fā)明之優(yōu)選實施方式，設(shè)置在所述晶圓10上的高摻雜磷硅玻璃11之異于所述晶圓10 —側(cè)的非摻雜硅玻璃12之膜層厚度為20?2000埃。作為本領(lǐng)域技術(shù)人員，容易理解地，設(shè)置在所述晶圓10上的高摻雜磷硅玻璃11之異于所述晶圓10—側(cè)的非摻雜硅玻璃12能有效的隔絕高摻雜磷硅玻璃11從外界環(huán)境中吸取水氣，進(jìn)而保護高摻雜磷硅玻璃11，解決了高摻雜磷硅玻璃11之保質(zhì)期過短的缺陷。
[0023]另一方面，所述高摻雜磷硅玻璃用于柵極和金屬互連的介質(zhì)層。為了增強所述高摻雜磷硅玻璃的電學(xué)特性，所述高摻雜磷硅玻璃的磷摻雜濃度大于4%。更進(jìn)一步地，所述高摻雜磷硅玻璃的磷摻雜濃度大于5%，且不發(fā)生磷偏析。
[0024]在本發(fā)明中，所述晶圓10上沉積高摻雜磷硅玻璃11為本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)手段，非本專利權(quán)利主張之范圍。更具體地，設(shè)置在所述晶圓10上的高摻雜磷硅玻璃11之異于所述晶圓10—側(cè)的非摻雜硅玻璃12在后續(xù)的化學(xué)機械研磨工藝中將被去除，并不會影響期間之性能。
[0025]明顯地，設(shè)置在所述晶圓10上的高摻雜磷硅玻璃11之異于所述晶圓10 —側(cè)的非摻雜硅玻璃12能有效的隔絕高摻雜磷硅玻璃11從外界環(huán)境中吸取水氣，進(jìn)而保護高摻雜磷硅玻璃11，解決了高摻雜磷硅玻璃11之保質(zhì)期過短的缺陷，改善了后續(xù)工藝之生產(chǎn)條件。
[0026]綜上所述，本發(fā)明具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃通過設(shè)置在所述晶圓上的高摻雜磷娃玻璃之異于所述晶圓一側(cè)的非摻雜娃玻璃能有效的隔絕高摻雜磷娃玻璃從外界環(huán)境中吸取水氣，進(jìn)而保護高摻雜磷硅玻璃，解決了高摻雜磷硅玻璃之保質(zhì)期過短的缺陷，改善了后續(xù)工藝之生產(chǎn)條件。
[0027]本領(lǐng)域技術(shù)人員均應(yīng)了解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因而，如果任何修改或變型落入所附權(quán)利要求書及等同物的保護范圍內(nèi)時，認(rèn)為本發(fā)明涵蓋這些修改和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，其特征在于，所述具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，包括:晶圓，以及沉積在所述晶圓上的高摻雜磷硅玻璃，且在緊鄰所述晶圓上的高摻雜磷娃玻璃之異于所述晶圓的一側(cè)設(shè)置非摻雜娃玻璃。
2.如權(quán)利要求1所述的具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，其特征在于，所述高摻雜磷娃玻璃用于柵極和金屬互連的介質(zhì)層。
3.如權(quán)利要求1所述的具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，其特征在于，所述高摻雜磷硅玻璃的磷摻雜濃度大于4%。
4.如權(quán)利要求1所述的具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，其特征在于，所述高摻雜磷硅玻璃的磷摻雜濃度大于5%，且不發(fā)生磷偏析。
5.如權(quán)利要求1所述的具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，其特征在于，所述晶圓上的高摻雜磷硅玻璃采用等離子增強化學(xué)氣相沉積工序在低壓環(huán)境中完成。
6.如權(quán)利要求2所述的具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，其特征在于，在等離子增強化學(xué)氣相沉積工序中，硅烷和氧反應(yīng)生成二氧化硅，磷化氫與氧反應(yīng)生成氧化磷，并包含在二氧化硅的沉積薄膜內(nèi)。
7.如權(quán)利要求3所述的具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，其特征在于，將磷化氫通過質(zhì)量流量控制器，并通過旁通閥裝置的開決定磷化氫的加入，通過旁通閥裝置的關(guān)斷決定磷化氫阻止加入。
8.如權(quán)利要求4所述的具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，其特征在于，所述高摻雜磷硅玻璃的磷含量，通過控制磷化氫的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
9.如權(quán)利要求1所述的具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，其特征在于，設(shè)置在所述晶圓上的高摻雜磷硅玻璃之異于所述晶圓一側(cè)的非摻雜硅玻璃之膜層厚度為20?2000埃。
10.如權(quán)利要求1所述的具有保護膜層的高摻雜磷硅玻璃，其特征在于，設(shè)置在所述晶圓上的高摻雜磷硅玻璃之異于所述晶圓一側(cè)的非摻雜硅玻璃在后續(xù)的化學(xué)機械研磨工藝中將被去除。
【文檔編號】H01L23/532GK104409443SQ201410692109
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】黃沖, 李志國, 田守衛(wèi) 申請人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司