專利名稱：：半導體組件的護層結構及其形成方法
技術領域：
：本發明是有關于一種半導體制作工藝，且特別有關于一種如閃存的護層(passivation)結構及其制造方法。
背景技術：
：在半導體制作工藝中，護層是用來保護其下層組件免于受到濕氣(moisture)、污染(contamination)、電子特性劣化(deterioration)與物理性破壞(physicaldamage)的影響。護層典型是由氮化硅或二氧化硅形成。這些材質可防止移動性離子(mobileion)進入組件結構而造成如啟始電壓飄移的問題。在某些組件中，使用多層護層結構來緩和下層金屬與介電層的應力(stress)。已知的五層護層結構包括一層等離子體增進式氧化層(PEOX)、一層高紫外透明(highultraviolettransmittance)氮化硅層、一層旋涂式玻璃(spin-onglass)、一層厚度約6000埃的氮氧化硅層(siliconoxynitride)，以及一層厚度約9000埃的磷硅玻璃(PSG)。上述結構的缺點是其制作工藝過于復雜、耗費時間并且昂貴。而這種結構的另一缺點是因為磷硅玻璃是采用等離子體化學氣相沉積法(PECVD)形成的，故其粒狀結構(granularstructure)對防止移動性離子穿透等離子體增進式氧化層沒有效用。而美國專利第6261944號公開一種由第一等離子體氣相沉積氧化層、旋涂式玻璃、第二等離子體氣相沉積氧化層與一等離子體氣相沉積氮化硅層所組成的四層護層結構。然而，這個護層結構因在制造上的復雜與昂貴等缺點而更糟，并且具有差的抹除特征(erasecharacteristics)。美國專利第5549786號公開一種介電質-旋涂式玻璃-介電質(dielectric-SOG-dielectric)的護層結構，由一層等離子體氣相沉積氮化硅層、一層旋涂式玻璃層以及一層第二等離子體氣相沉積氮化硅層所組成。可惜這個護層結構沒有辦法有效防止其下層組件構成(underlyingdevicecomponent)受到濕氣、移動性離子與物理性破壞的影響。美國專利第5483097號公開一種由高紫外透明氮化硅層組成的組件保護層。這種由等離子體化學氣相沉積法形成的氮化硅層相當厚而含有大量的應力，且因為引發的應力會破壞半導體組件中的頂部金屬，所以這個護層也是不良的。綜上所述，護層結構不但需要保護其下層組件構成，也必須采取較公知方式快速與較少花費的方法去制造護層結構。
發明內容因此，本發明的目的是提供一種閃存的護層結構及其制造方法，以滿足上述需求，并提供含有最少層數的有效護層結構。根據上述與其它目的，本發明提出一種半導體組件的護層結構。在此一護層結構中包含一高紫外透明氮化硅層，共形覆蓋于數條形成于一半導體基底上的頂部金屬線，以使高紫外透明氮化硅層的頂表面部分定義鄰近的頂部金屬線之間成為數個凹洞(hollow)。然后，在定義成凹洞的部分高紫外透明氮化硅層上覆蓋有一層旋涂式玻璃材料。接著，在高紫外透明氮化硅層以及旋涂式玻璃材料上有一層氮氧化硅層。在一實施例中，高紫外透明氮化硅層的厚度約4000埃。在一實施例中，旋涂式玻璃材料是一種硅酸鹽基的材質(silicate-basedmaterial)或是一種硅氧烷基的材質(siloxane-basedmaterial)，以及其厚度約3400埃。在一實施例中，氮氧化硅層的厚度在約8000埃致10000埃之間。在一實施例中，半導體組件是一種閃存。本發明另外提出一種半導體組件的護層結構的制造方法。這個方法中，包括提供具有數條頂部金屬線形成于其上的一基底。然后，于基底上形成共形的一高紫外透明氮化硅層，以使高紫外透明氮化硅層的頂表面部分定義鄰近的頂部金屬線之間成為數個凹洞。然后，在凹洞中至少填入一旋涂式玻璃材料。接著，在高紫外透明氮化硅層以及旋涂式玻璃材料上形成一層氮氧化硅層。本發明使用最少層數的護層結構提供一加強的保護效應(passivationeffect)。這層相當厚的氮氧化硅層不但可以保護其下層部分(feature)免于受到濕氣影響，而且還能夠防止堿金屬離子穿透之。此外，氮氧化硅層可在后續濕式蝕刻制作工藝期間保護旋涂式玻璃材料。藉由使用較公知護層結構少的層數的優點，使得用以形成本發明的護層結構的方法較形成公知的護層結構更短且更少花費。為讓本發明的上述和其它目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明。圖1是依照本發明的一較佳實施例的護層結構的剖面圖；圖2A至圖2C是依照圖1所繪示的護層結構的制造流程剖面圖。標號說明100基底102頂部金屬線104高紫外透明氮化硅層104a，104b部分106旋涂式玻璃材料108氮氧化硅層具體實施方式關于圖1所顯示的數個實施例將被詳細描述如下。圖1是依照本發明的一較佳實施例的護層結構(passivationstructure)的剖面圖，請參照圖1，一半導體基底100具有頂部金屬線102形成于其上。一高紫外透明(highultraviolettransmittance)氮化硅層104(又稱UV-SiNlayer)共形覆蓋頂部金屬線102上。而高紫外透明氮化硅層104的頂表面部分104a覆蓋頂部金屬線的頂表面而成為數個凹洞(hollow)。然后，高紫外透明氮化硅層104的頂表面部分104b在鄰近的頂部金屬線102之間定義凹洞。一旋涂式玻璃材料(silicononglass)106被填入在鄰近的頂部金屬線102之間被高紫外透明氮化硅層104的頂表面部分104b定義的凹洞。接著，在高紫外透明氮化硅層104以及旋涂式玻璃材料106上有一層氮氧化硅層(SiONlayer)108。圖2A至圖2C是依照圖1所繪示的護層結構的制造流程剖面圖。請參照圖2A，半導體基底100具有頂部金屬線102形成其上。在一實施例中，半導體基底100是一種已經由額外的制作工藝操作并伴隨一閃存(flashmemory)制作工藝的硅基底。然后，頂部金屬線102是通過于半導體基底100上先形成一金屬層，再依照已知的制造技術圖案化金屬層所形成的。為了圖標的容易說明，于圖2A中所示的只有兩個頂部金屬線102。熟悉此技藝者應可理解半導體組件通常在顯示于圖2A之外的部分包含許多的頂部金屬線。根據本發明，高紫外透明氮化硅層104被形成于頂部金屬線102上。高紫外透明氮化硅層是由合適的技術形成的，如等離子體氣相沉積法(plasma-enhancedchemicalvapordeposition，簡稱PECVD)。請參照圖2A，高紫外透明氮化硅層104共形覆蓋頂部金屬線，以使高紫外透明氮化硅層104的頂表面部分104a覆蓋于頂部金屬線102的頂表面以及頂表面部分104b定義出位于鄰近頂部金屬線之間的凹洞。在一實施例中，高紫外透明氮化硅層的厚度約4000埃。于此所使用的「約」意謂著對于已知的應用中在可接受的制造容忍度(acceptablemanufacturingtolerance)下的詳細范圍是不相同的。在一實施例中，可接受的制造容忍度是±10％。接著，請參照圖2B，供應一旋涂式玻璃材料106于半導體基底100，通過以在鄰近的金屬線102之間被定義的凹洞中至少部分填入旋涂式玻璃材料106。旋涂式玻璃材料106也可以被供應于任何合適的技術，如旋涂法(spincoating)。旋涂式玻璃材料106的其中一個功效是平滑下層部分(underlyingfeature)。在一實施例中，旋涂式玻璃材料106填入凹洞中，以使每一凹洞中的高紫外透明氮化硅層104的頂表面部分104b被旋涂式玻璃材料所覆蓋。當旋涂式玻璃材料106覆蓋在每一凹洞中的高紫外透明氮化硅層104的頂表面部分104b時，旋涂式玻璃材料的頂表面高度近乎高紫外透明氮化硅層的頂表面部分104a。在此手法下，旋涂式玻璃材料106的頂表面與高紫外透明氮化硅層104的頂表面部分104a將會定義成相當光滑的表面。經過實例，合適的旋涂式玻璃材料是包括傳統的硅酸鹽基的材質(silicate-basedmaterial)與硅氧烷基的材質(siloxane-basedmaterial)。在一實施例中，旋涂式玻璃材料106具有約3400埃的厚度。在此實施例中的可接受的制造容忍度是±10％。轉至圖2C，在提供旋涂式玻璃材料106之后，在高紫外透明氮化硅層104以及旋涂式玻璃材料106上形成一氮氧化硅層108。經過實例可知通過已知技術可將氧化硅氮化成氮氧化硅層108。在一實施例中，氮氧化硅層108具有約8000埃至10000埃之間的厚度。在此實施例中的可接受的制造容忍度是±10％。請參照圖2C，氮氧化硅層108的頂表面相當平滑，就像是水平的。這個相當平滑的頂表面導因于氮氧化硅層108下層表面的結合，而形成相當平滑且厚的氮氧化硅層。本發明采用最少層數的護層結構提供一加強的保護效應(passivationeffect)。這層相當厚的氮氧化硅層不但可以保護其下層部分(feature)免于受到濕氣(moisture)影響，而且還能夠防止堿金屬離子(alkalimetalion)穿透之。此外，氮氧化硅層可在后續濕式蝕刻制作工藝期間保護旋涂式玻璃材料。通過使用較公知護層結構少的層數的優點，使得用以形成本發明的護層結構的方法較形成公知護層結構的方法更短且更少花費。總之，本發明是提供一種如閃存的護層結構及其制造方法。雖然本發明已以較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發明，任何熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。權利要求1.一種半導體組件的護層結構，適于形成于一半導體組件中，其特征在于包括復數條頂部金屬線，位于一基底上；一高紫外透明氮化硅層，共形于該些頂部金屬線，以使部分該高紫外透明氮化硅層的頂表面定義鄰近該些頂部金屬線之間成為復數個凹洞；一旋涂式玻璃材料，位于用以定義該些凹洞的部分該高紫外透明氮化硅層的一頂表面上；以及一氮氧化硅層，位于該高紫外透明氮化硅層以及該旋涂式玻璃材料上。2.如權利要求1所述的半導體組件的護層結構，其特征在于該高紫外透明氮化硅層具有約4000埃的厚度。3.如權利要求1所述的半導體組件的護層結構，其特征在于該旋涂式玻璃材料具有約3400埃的厚度。4.如權利要求1所述的半導體組件的護層結構，其特征在于該氮氧化硅層具有約8000埃至10000埃之間的厚度。5.如權利要求1所述的半導體組件的護層結構，其特征在于該旋涂式玻璃材料選自于包括硅酸鹽基材質與硅氧烷基材質的群族。6.如權利要求1所述的半導體組件的護層結構，其特征在于其中該半導體組件包括一閃存。7.一種閃存的護層結構，其特征在于包括復數條頂部金屬線，位于一基底上；一高紫外透明氮化硅層，共形于該些頂部金屬線，以使該高紫外透明氮化硅層的一頂表面部分定義鄰近該些頂部金屬線之間成為復數個凹洞，其中該高紫外透明氮化硅層具有約4000埃的厚度；一旋涂式玻璃材料，位于用以定義該些凹洞的該高紫外透明氮化硅層的該頂表面部分上，其中該旋涂式玻璃材料具有約3400埃的厚度；一氮氧化硅層，位于該高紫外透明氮化硅層以及該旋涂式玻璃材料上，其中該氮氧化硅層具有約8000埃至10000埃之間的厚度。8.如權利要求7所述的護層結構，其特征在于該旋涂式玻璃材料選自于包括硅酸鹽基材質與硅氧烷基材質的群族。9.一種形成半導體組件的護層結構的方法，適于形成于一半導體組件中，其特征在于其步驟包括提供具有復數條頂部金屬線形成于其上的一基底；于該基底上形成共形的一高紫外透明氮化硅層，以使該高紫外透明氮化硅層的一頂表面部分定義鄰近的該些頂部金屬線之間成為復數個凹洞；于該些凹洞中至少部分填入一旋涂式玻璃材料；于該高紫外透明氮化硅層以及該旋涂式玻璃材料上形成一氮氧化硅層。10.如權利要求9所述的方法，其特征在于該高紫外透明氮化硅層具有約4000埃的厚度。11.如權利要求9所述的方法，其特征在于該旋涂式玻璃材料具有約3400埃的厚度。12.如權利要求9所述的方法，其特征在于該氮氧化硅層具有約8000埃至10000埃之間的厚度。13.如權利要求9所述的方法，其特征在于該旋涂式玻璃材料選自于包括硅酸鹽基材質與硅氧烷基材質的群族。14.如權利要求9所述的方法，其特征在于該半導體組件包括一閃存。15.如權利要求9所述的方法，其特征在于于該些凹洞中填入該旋涂式玻璃材料，以使每一凹洞中用來定義該些凹洞的該高紫外透明氮化硅層的該頂表面部分被旋涂式玻璃材料所覆蓋。全文摘要一種半導體組件的護層結構及其形成方法，包含一高紫外透明氮化硅層。此高紫外透明氮化硅層共形覆蓋于數條形成于一半導體基底上的頂部金屬線，以使凹洞被定義于鄰近的頂部金屬線之間。然后，在凹洞中填有旋涂式玻璃材料。接著，在高紫外透明氮化硅層以及旋涂式玻璃材料上有一層厚度在約8000埃到10000埃間的氮氧化硅層。而且，有描述了形成此一護層結構的方法。文檔編號H01L21/02GK1485921SQ0214324公開日2004年3月31日申請日期2002年9月24日優先權日2002年9月24日發明者陳榮杰,盧成建,陳怡月,李東達申請人:旺宏電子股份有限公司