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形成半导体器件的旋涂玻璃膜的方法

阅读:43发布:2020-05-11

专利汇可以提供形成半导体器件的旋涂玻璃膜的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种方法,在形成 旋涂 玻璃 膜后,利用等离子进行后续处理,则降低了 旋涂玻璃 膜吸湿能 力 。,下面是形成半导体器件的旋涂玻璃膜的方法专利的具体信息内容。

1.一种形成半导体器件的旋涂玻璃膜的方法,其包括下列步 骤;
在其上形成有金属图形的第1层间绝缘膜上形成第2层间绝缘 膜后,在最终所得到的结构上涂覆SOG材料;
通过在200到400℃温度下进行第1退火处理形成SOG膜;
利用NF3气体进行等离子轰击来后续处理所述的SOG膜;
在400到450℃的温度下进行第二次退火所述的SOG膜。
2.按照权利要求1的方法,其特征是,在同时施加高频和低频功 率的等离子设备中,产生所述的等离子。
3.按照权利要求1的方法,其特征是,以0.5到5SLM输入NF3气 体。

说明书全文

发明涉及形成半导体器件的旋涂玻璃(下文称为″SOG″)膜的方 法,特别涉及形成下述半导体器件的SOG膜的方法,在该膜形成后,进 行等离子后续处理,降低SOG膜的吸湿性,因此改善器件的可靠性。

通常,SOG膜由于具有高粘度而具有均匀平直性和高耐破裂性的 优点。利用旋涂方法加SOG材料,因为通过旋涂后进行退火处理使其 凝固,所以,SOG材料作为绝缘层。因此,在制造半导体器件工艺中, 利用SOG膜达到绝缘的目的和使金属布线之间以及器件整个结构平 面化。但是,由于SOG膜容易吸湿,使金属及各膜干缩,因而SOG膜 可使形成在SOG膜上的金属布线和各保护膜破裂。因为在接触孔中 化底层金属布线,所以还会增加金属布线的内电阻。这使金属布线之 间连线变坏或者断开,降低器件的可靠性。当器件动作时,SOG膜放出 吸收的湿气。放出的湿气将变成为晶体管栅氧化和衬底之间的或 场氧化膜和硅衬底之间的悬空键。由于载流子作用,俘获湿气是晶体 管变坏或不能反型的主要原因。结果,使器件的电特性变坏。

本发明的目的是提供一种方法,它在形成SOG膜后,进行等离后续 工艺,降低了SOG膜吸湿能力。

根据本发明,一种形成半导体器件的旋涂玻璃膜的方法,包括步 骤:

在其上形成有金属图形的第1层间绝缘膜上形成第2层间绝缘 膜后,在最终所得到的结构上涂覆SOG材料;通过在200到400℃温 度下进行第1退火处理形成SOG膜;利用NF3气体进行等离子轰击来 后续处理所述的SOG膜;在400到450℃的温度下进行第二次退火 所述的SOG膜。

为了比较充分的理解本发明的特点和目的,将结合下列附图进行 详细叙述:

图1A到图1D是说明一种制造半导体器件的SOG膜方法的器件 的剖视图。

对于上述几个视图,相同的标记表示相同的部分。

下面参照附图,详细叙述本发明。

图1A到图1D是说明按照本发明制造一种半导体器件中SOG膜 方法的器件剖视图。

图1A是器件的剖视图,其中,通过在第1层间绝缘膜1上淀积像 那样的导电材料形成金属膜2,层间绝缘膜1是利用所希望的制造 半导体器件的工艺形成的。在膜2上面淀积TiN,形成抗反射涂膜3 接着利用所需的掩模,通过光刻腐蚀工艺使抗反射涂膜3和金属膜2 形成图形。

图1B是器件的剖视图,其中,在形成第2层间绝缘膜4后,为使表 面平直,涂覆SOG材料形成SOG膜5,然后进行第1次退火,温度为200 到400℃。

图1C是器件的剖视图,其中,利用NF3气体进行等离子轰击,后 续处理SOG膜5,其中,在化学汽相淀积(CVD)设备或等离子设备中产 生等离子体。输入NF3气体大约0.5到5SLM。同时加高频功率(13.56MH) 和低频(300到50KHz)功率以改善离子轰击效果。通过上述等离子处 理获得的效果如下。

利用等离子设备分离并离子化NF3气体,产生象N+,F+,NFx+那 样的原子团,轰击SOG膜5。因为象N+,F+,NFx+那样的离子,在等离 子处理过的SOG膜5中的悬空键部位吸湿能力减小,所以减少了SOG 膜的吸湿能力。由于在表面上产生Si-N键,这使SOG膜5的表面转 变为氮氧化物的形式。因为氟(F)在SOG膜5中有高的负电,用像F+, NFx+那样的离子代替Si-F键,会使Si-OH键分离而释放出OH离子。 此外,上述替代的Si-F键增强了Si-O键的力,因此,防止它受大气中 的(H2O)的破坏,有效地减少了SOG膜的湿能力。

图1D是器件的剖视图,其中,在等离子处理后,在温度400到450℃ 第2次退火SOG膜。进行第2次退火,释放出保留在SOG膜5中的具有 弱键的氟(F)离子或分子。并且,经过第2次退火的其它化合物也能 够释放出降低器件运作因相同工艺而使其键被断开的OH,H2O,CHx, Fx离子。

如上所述,本发明通过在形成SOG后进行后续处理,降低了膜的 吸湿力,所以能明显改善器件可靠性。

如上所述,虽然以某种特例叙述了优选实施例,但那仅仅说明 了本发明的原理,应该理解到,本发明不限于本文公开和说明的优 选实施例。因此,在本发明的范围和精神实质内进行的各种合适的 变化,都包括在本发明的其它实施例中。

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