專利名稱：層疊介質層的形成方法和金屬前介質層的形成方法
技術領域：
本發明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種層疊介質層的形成方法 和一種金屬前介質層的形成方法。
背景技術：
隨著對超大規模集成電路高集成度和高性能的需求逐漸增加，半導體技
術向著65nm甚至更小特征尺寸的技術節點發展，當器件尺寸不斷的等比例縮 小，也要求薄膜沉積的填隙能力(Gap-fill ability)有進一步的提升。
半導體制造過程中，通常在經前端工藝制造的基底上沉積介質層，為獲 得可靠的器件性能，該介質層需要將基底上半導體結構的縫隙(包括柵極間 隔、淺溝槽隔離、接觸孔或通孔等)填滿不留孔洞，也就是說，介質層沉積 的方法要具有較高的填隙能力。傳統的工藝 一般采用高密度等離子體化學氣 相沉積法(HDPCVD)和亞大氣壓化學氣相沉積法(SACVD)形成介質層， 但是隨著集成電路特征尺寸的持續減小，半導體結構的縫隙的深寬比(aspect ratio)也越來越大，向著又深又細的高深寬比發展。為滿足對填隙能力提升的 需求，業界進行了大量的新技術研發。
專利CN1320158C提供的一種多沉積步驟的高密度等離子體化學氣相沉 積方法，該方法通過至少二次高密度等離子體化學氣相沉積步驟，且保證每 一沉積步驟的沉積-刻蝕速率比(D/S值)不同，其第一步驟D/S值范圍為7-20, 第二步驟D/S值范圍為2.5-8，通過第一步驟的高D/S值填充，先P爭低縫隙的 深寬比，而后第二步驟低D/S值高效填充，從而在帶有縫隙的半導體基底上 沉積薄膜并無孔洞地填充該線縫。
然而，實際生產過程中，普遍通過膜層的應力來調節源漏區的載流子遷 移率，而改善器件的性能，例如，在NMOS的源漏區上沉積具有拉應力的金 屬前介質膜層(Pre-Metal Dielectric, PMD)能夠提高電子遷移率，但是，高 密度等離子體化學氣相沉積法沉積的膜層 一 般具有壓應力，不利于提高 NMOS器件的性能，因此應用上述多沉積步驟的高密度等離子體化學氣相沉 積方法雖可解決縫隙填充問題，但無法解決膜層應力問題。目前，高深寬比-亞大氣壓化學氣相沉積法(High Aspect Ratio Process Sub-Atmospherical CVD, HARP SACVD )提供了具有較高填隙能力的先進工 藝，另一現有^^支術在制作金屬前介質層過程中，先利用HARP SACVD工藝形 成第一介質層，如無摻雜玻璃(USG),填充縫隙中具有高深寬比的區域，繼 而利用高產能的HDPCVD、 PECVD或傳統的SACVD工藝形成第二介質層， 如磷硅玻璃(PSG)，完成縫隙的填充，從而形成第一介質層與第二介質層疊 加的金屬前介質層的結構。該技術的優點為由于HARP-SACVD工藝沉積的 膜層都具有拉應力，而后續工藝中應用HDPCVD、 SACVD或PECVD等傳統 工藝形成第二介質層中具有壓應力，通過調節兩層介質的厚度比值，可靈活 調整沉積后金屬前介質層內的應力，可以獲得期望的應力值。
然而問題在于，上述構成金屬前介質層的第一介質層和第二介質層采用 不同的設備制造，在實際工藝流程中，由HARP SACVD工藝沉積的第一介質 層比較疏松，而且表層具有較多的Si-H懸掛鍵，暴露于空氣中，被氧化成為 Si-OH鍵，使得膜層易于吸收潮氣，逐漸失去膜層內的拉應力，導致整個金屬 前介質層的應力值不能滿足設計要求，從而無法獲得期望應力狀態，使器件 性能提高。
同樣的，在形成其他層疊介質層時，由于第一介質層較疏松或者表層具 有較多的Si-H懸掛鍵，也會存在類似的吸潮氣導致應力狀態變化，從而不能 達到設計的應力要求的問題。
發明內容
本發明解決的問題是提供一種層疊介質層的制造方法，能夠恢復并保持 層疊介質層中第一介質層的應力,以獲得期望的層疊介質層應力狀態。
本發明解決的另 一 問題是提供一種金屬前介質層的制造方法，能夠恢復 并保持由層疊介質層構成的金屬前介質層中第一介質層的應力，以獲得期望 的金屬前介質層應力狀態。
為解決上述問題，本發明提供一種層疊介質層的形成方法，包括 提供具有半導體結構的基底；
5在所述基底上形成第一介質層；
對所述第一介質層進行去潮氣處理；
在去潮氣處理后的第一介質層上形成第二介質層。
優選的，所述的去潮氣處理采用高密度等離子體轟擊第一介質層。
所述產生高密度等離子體的氣體包括含氧的第 一氣體和/或用于稀釋的第 二氣體。
所述第一氣體包括氧氣、臭氧、 一氧化二氮中的一種或至少兩種的組合。
所述第二氣體包括氦氣、氬氣、氮氣中的一種或至少兩種的組合。
可選的，所述的去潮氣處理采用紫外線在含氧氣氛下照射第一介質層。
所述含氧氣氛包括氧氣、臭氧、 一氧化二氮中的一種或至少兩種的組合。
所述去潮氣處理還包括在半導體基底的背面采用氣流冷卻處理。
所述用于冷卻處理的氣流包括氦氣、氬氣、氮氣中的一種或至少兩種的 組合。
去潮氣處理后原位或者非原位在所述第一介質層上形成第二介質層。 與現有技術相比，上述技術方案具有以下優點
在形成層疊介質層的第二介質層之前，對第一介質層進行去潮氣處理， 使得第一介質層內吸收的潮氣蒸發，而且使得膜層表面更加致密和穩定，從 而恢復并保持第一介質層的應力，獲得期望的層疊介質層的應力狀態。
對于采用高密度等離子體轟擊第一介質層的去潮氣處理方法， 一方面， 氦氣、氬氣、氮氣等稀釋氣體離化率較高，其產生的高密度等離子體對第一 介質層表面的轟擊，主要貢獻為將等離子的動能轉化為膜層的內能，產生的 熱效應使潮氣蒸發；另一方面，氧氣、臭氧、 一氧化二氮等含氧氣體產生的 等離子體，也能有一定的熱效應，但其更主要的貢獻在于，電離出氧離子能 夠將第一介質層表面的Si-H鍵轉化成Si-0鍵，使得膜層表面更加致密和穩定， 不易吸潮氣。因此，經過高密度等離子體轟擊后的第一介質層，隨著潮氣的 去除，其內在的拉應力也逐漸恢復。對于在含氧氣氛下用紫外線照射第一介質層的去潮氣處理方法， 一方面， 紫外線照射將光能轉化為熱能，使第一介質層中的潮氣蒸發，另一方面，在
紫外線的照射下含氧氣氛能夠將第一介質層表面的Si-H鍵轉化為Si-O鍵，形 成致密且穩定的表層，不易吸入潮氣，從而使第一介質層恢復并保持內在的 拉應力。
在形成層疊介質層的第二介質層之前對第 一介質層進行去潮氣處理，不 僅可以使第一介質層具有拉應力，有利于提高NMOS有源區的電子遷移率， 而且與后續工藝中應用HDPCVD、 SACVD或PECVD等傳統工藝形成的具有 壓應力的第二介質層組合構成層疊介質層，通過調節兩層介質的厚度比值， 可靈活調整沉積后PMD層內應力，獲得期望的應力狀態。
此外，在去潮氣處理的同時，在半導體襯底的背面采用氦氣、氬氣或氮 氣等氣流對襯底進行冷卻，能夠有效避免對器件熱穩定性的影響。
相應的，本發明還提供了一種金屬前介質層的形成方法，所述金屬前介 質層包括第一介質層和第二介質層，所述方法包括
提供金屬前介質層形成的半導體基底；
在所述基底上形成第一介質層；
對所述第一介質層進行去潮氣處理；
在去潮氣處理后的第一介質層上形成第二介質層，所述第一介質層和第 二介質層構成金屬前介質層。
所述的去潮氣處理采用高密度等離子體轟擊第一介質層或者采用紫外線 在含氧氣氛中照射第一介質層。 一
所述去潮氣處理還包括在半導體基底的背面采用氣流冷卻處理。 與現有技術相比，上述技術方案具有以下優點
在形成金屬前介質層中的第二介質層之前，對第 一介質層進行去潮氣處 理，使得第一介質層內吸收的潮氣蒸發，而且使得膜層表面更加致密和穩定， 從而恢復并保持第一介質層的應力，獲得期望的層疊介質層的應力狀態。對于采用高密度等離子體轟擊第一介質層的去潮氣處理方法， 一方面， 氦氣、氬氣、氮氣等稀釋氣體離化率較高，其產生的高密度等離子體對第一 介質層表面的轟擊，主要貢獻為將等離子的動能轉化為膜層的內能，產生的
熱效應使潮氣蒸發；另一方面，氧氣、臭氧、 一氧化二氮等含氧氣體產生的 等離子體，也能有一定的熱效應，但其更主要的貢獻在于，電離出氧離子能 夠將第一介質層表面的Si-H鍵轉化成Si-O鍵，使得第一介質層表面更加致密 和穩定，不易吸潮氣。因此，經過高密度等離子體轟擊后的第一介質層，隨 著潮氣的去除，其內在的拉應力也逐漸恢復。
對于在含氧氣氛下用紫外線照射第一介質層的去潮氣處理方法， 一方面， 紫外線照射將光能轉化為熱能，使第一介質層中的潮氣蒸發，另一方面，在 紫外線的照射下含氧氣氛能夠將第一介質層表面的Si-H鍵轉化為Si-O鍵，形 成致密且穩定的表層，不易吸入潮氣，從而使第一介質層恢復并保持內在的 拉應力。
此外，在去潮氣處理的同時，在半導體襯底的背面采用氦氣、氬氣或氮 氣等氣流對襯底進行冷卻，能夠有效避免對器件熱穩定性的影響。
通過附圖中所示的本發明的優選實施例的更具體說明，本發明的上述及 其它目的、特征和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同 的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發明的 主旨。
圖1至圖3為本發明的層疊介質層的形成方法的示意圖； 圖4至圖8為本發明實施例一中金屬前介質層形成方法的示意圖； 圖9和圖IO為本發明實施例一中第一介質層應力隨時間的變化曲線圖； 圖11為本發明實施例二中金屬前介質層形成方法的示意圖。
具體實施例方式
為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明 易懂，下面結合附圖 對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發 明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不 違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施 的限制。
其次，本發明利用示意圖進行詳細描述，在詳述本發明實施例時，為便 于說明，表示器件結構的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意 圖只是實例，其在此不應限制本發明保護的范圍。此外，在實際制作中應包 含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
本發明所述的層疊介質層的形成方法包括
提供具有半導體結構的基底；
在所述基底上形成第一介質層；
對所述第一介質層進行去潮氣處理；
在去潮氣處理后的第一介質層上形成第二介質層。
所述的去潮氣處理采用高密度等離子體轟擊第一介質層。
所述產生高密度等離子體的氣體包括含氧的第 一氣體和/或用于稀釋的第 二氣體。
所述第一氣體包括氧氣、臭氧、 一氧化二氮中的一種或至少兩種的組合。
所述第二氣體包括氦氣、氬氣、氮氣中的一種或至少兩種的組合。
所述的去潮氣處理采用紫外線在含氧氣氛下照射第一介質層。
所述含氧氣氛包括氧氣、臭氧、 一氧化二氮中的一種或至少兩種的組合。
所述去潮氣處理還包括在半導體基底的背面采用氣流冷卻處理。
所述用于冷卻處理的氣流包括氦氣、氬氣、氮氣中的一種或至少兩種的 組合。
所述去潮氣處理后原位或者非原位在第一介質層上形成第二介質層。 本發明所述的金屬前介質層的形成方法包括
9提供金屬前介質層形成的半導體基底； 在所述基底上形成第一介質層； 對所述第 一介質層進行去潮氣處理；
在去潮氣處理后的第一介質層上形成第二介質層，所述第一介質層和第 二介質層構成金屬前介質層。
所述的去潮氣處理采用高密度等離子體轟擊第一介質層或者采用紫外線 在含氧氣氛中照射第一介質層。
所述去潮氣處理還包括在半導體基底的背面采用氣流冷卻處理。
圖1至圖3為本發明所述層疊介質層的形成方法的示意圖。該方法包括
如圖1所示，提供具有半導體結構的基底100,該基底上包括但不限于半 導體器件層，或者開有溝槽或通孔的金屬間介質層。
在所述基底100上形成第一介質層110,所述第一介質層110采用高深寬 比-亞大氣壓化學氣相沉積法(HARPSACVD)形成；所述第一介質層110的 材料包括但不限于無摻雜玻璃(Un-Doped Silicate Glass, USG)，所述第一介 質層110由硅前驅物及含氧氣體反應形成。所述硅前驅物包括但不限于硅烷 (SiH4)或正硅酸乙酯(TEOS ， Si(C2H504))中的 一種，所述含氧氣體包括但不 限于氧氣(02)或臭氧(03)中的一種。
如圖2所示，對所述第一介質層110進行去潮氣處理，所述去潮氣處理 采用高密度等離子體轟擊第一介質層110或者紫外線在含氧氣氛中照射第一 介質層110的方法。
其中，產生高密度等離子體的氣體包括含氧的第一氣體和/或用于稀釋的 第二氣體，所述第一氣體包括氧氣、臭氧、 一氧化二氮中的一種或至少兩種 的組合，所述第二氣體包括氦氣、氬氣、氮氣中的一種或至少兩種的組合。 高密度等離子體由射頻或者微波激勵源激發第一氣體和/或用于稀釋的第二氣 體產生。
去潮氣處理時，在半導體基底的背面采用氦氣、氬氣或氮氣等氣流對基底進行冷卻。
如圖3所示，在去潮氣處理后的第一介質層110，上形成第二介質層120, 所述第二介質層120的形成方法包括K旦不限于HDPCVD、 PECVD或傳統的 SACVD工藝中的一種。所述第二介質層材料包括但不限于未摻雜的二氧化硅 (USG)、磷硅玻璃(PSG)、硼硅玻璃(BSG)、硼磷硅玻璃(BPSG)、氟硅 玻璃(FSG)或具有低介電常數材料中的一種或其組合，所述具有低介電常數 材料包括但不限于黑鉆石(Black Diamond, BD)或coral ,(美國Novellus 公司low隱k產 品)o
在下述實施例一中，結合金屬前介質層(PMD)的制造過程詳細說明本 發明所述的層疊介質層的形成方法。
實施例一
圖4至圖8為本實施例所述金屬前介質層形成方法的示意圖。所述的金 屬前介質層為第一介質層和第一介質層上的第二介質層組成的層疊介質層。 其中，第一介質層采用具有良好的縫隙填充能力的CVD工藝，尤其對于65nm 或其以下制程，選用HARP SACVD工藝形成；而第二介質層采用產能相對較 高的HDPCVD、 PECVD或傳統的SACVD等工藝形成。
之所以采用層疊介質層形成金屬前介質層，是因為隨著特征尺寸的減小， 縫隙的深寬比也越來越大，HDPCVD、 PECVD或傳統的SACVD等工藝已經 不能滿足填充深寬比大于7: 1的縫隙的要求，而HARP SACVD工藝具有卓 越的填隙能力，能夠4艮好填充65nm及更小線寬制程中深寬比大于7: 1的縫 隙，但是其產能較低，只約為應用HDPCVD、 SACVD或PECVD等傳統工藝 產能的一半，若完全應用HARP SACVD替代現有的HDPCVD、 PECVD或傳 統的SACVD工藝沉積PMD層，將嚴重影響生產效率。
因此業內提出了利用HARP SACVD工藝形成第一介質層，以填充縫隙中 具有高深寬比的區域，繼而利用HDPCVD、 PECVD或傳統的SACVD工藝形 成第二介質層，從而完成整個縫隙的填充。這種層疊介質層不僅能夠形成無 孔洞的PMD層，而且能夠根據需要調節PMD層的應力狀態，改善器件性能。首先，如圖4所示，提供一具有有源區的半導體襯底200,在所述襯底 200上形成柵極201和環繞柵極的側墻203，所述柵極之間具有縫隙209。
所述柵極201由多晶硅構成，或由多晶硅與金屬硅化物等材料組合成復合 柵；所述金屬硅化物包括硅化鎢(WSi)、硅化鈦(TiSi2)、硅化鎳(NiSi)、 硅化鈷(CoSi2)等材料中的一種，對于65nm或其以下制程，優選的硅化物為 硅化鎳。
所述側墻203的材料為二氧化硅(Si02),利用沉積-反刻工藝形成，即先 采用化學氣相沉積法在已形成柵極的襯底上形成二氧化硅層，然后利用各向 異性干法刻蝕工藝，反刻掉部分二氧化硅，同時保留側墻部分的二氧化硅。
如圖5所示，在已具有4冊才及201和環繞#冊*1的側墻203的襯底上形成阻擋層 205，該阻擋層205將襯底200上的有源區保護起來，使之與隨后形成的介質層 隔離，同時也可作為后續工藝刻蝕接觸孔時的停止層。所述阻擋層205優選的 材料為氮化硅(Si3N4)，利用化學氣相淀積法形成。
如圖6所示，在阻擋層205上形成第一介質層210,以填充縫隙中具有高 深寬比的區域。所述第一介質層210采用填縫能力較強的HARP SACVD工藝 形成，所采用HARP SACVD設備型號為AMAT Producer SE,所述第一介質 層210的材料包括但不限于無摻雜玻璃(USG )，由硅前驅物及含氧氣體反應 形成，所述硅前驅物包括但不限于硅烷(SiH4)或正硅酸乙酯(TEOS)中的一 種，所述含氧氣體包括但不限于氧氣(o2)或臭氧(o3)中的一種。
通常HARP SACVD工藝形成的第一介質層具有拉應力，該拉應力有利于 提高NMOS有源區的電子遷移率，改善器件性能。但是，由HARP SACVD 工藝沉積的第一介質層比較疏松，而且表層具有較多的Si-H懸掛鍵，由于后 續的第二介質層采用不同的工藝制造，在實際工藝流程中，晶片暴露于空氣 中，膜層易于吸收潮氣，逐漸失去膜層內的拉應力。圖9為第一介質層的內 應力隨暴露于空氣中的時間變化的曲線圖，內應力由KLA-Tencor />司的F5x 型應力測試儀器測試，可見，隨著時間的增加，第一介質層的內應力逐漸減 小。因此，在形成第二介質層之前必須將第一介質層中的潮氣去除。
如圖7所示，采用高密度等離子體轟擊第一介質層210,進行去潮氣處理。
12所述的高密度等離子體由射頻或者微波激勵源激發產生；產生所述高密度等
離子體的氣體包括含氧的第一氣體和/或稀釋的第二氣體，所述第一氣體包括
氧氣、臭氧、 一氧化二氮中的一種或至少兩種的組合；所述第二氣體包括氦 氣、氬氣、氮氣中的一種或至少兩種的組合。
作為示例，所述高密度等離子體的由兩個射頻源生成，第一激勵源功率 為2000W至6000W，第二激勵源的功率為4000W至8000W;生成所述高密 度等離子體的氣體為氧氣和氬氣，氧氣的流量為100sccm至300sccm,氬氣的 流量為100sccm至300sccm，高密度等離子體轟擊第一介質層210表面的時間 至少為80s。
上述示例中， 一方面，氦氣、氬氣、氮氣等稀釋氣體離化率較高，其產 生的高密度等離子體對第一介質層210表面的進行轟擊，主要貢獻為將等離 子的動能轉化為膜層的內能，產生的熱效應使潮氣蒸發；另一方面，氧氣、 臭氧、 一氧化二氮等含氧氣體產生的等離子體，也能有一定的熱效應，但其 更主要的貢獻在于，電離出氧離子能夠將第一介質層210表面的不穩定的Si-H 鍵轉化成Si-O鍵，使得膜層表面更加致密和穩定，不易吸潮氣。因此，經過 高密度等離子體轟擊后的第一介質層，隨著潮氣的去除，其內在的拉應力也 逐漸恢復。圖10為第一介質層的內應力隨高密度等離子體轟擊時間變化的曲 線圖，其中內應力由KLA-Tencor公司的F5x型應力測試儀器測試，可見， 隨著等離子轟擊的時間的增加，第一介質層中的內應力也逐漸增大，處理一 定時間之后應力值維持到一定的水平，表明潮氣已經完全去除。這樣不僅可 以使第一介質層保持拉應力，有利于提高NMOS有源區的電子遷移率，而且 與后續工藝中應用HDPCVD、 SACVD或PECVD等傳統工藝形成的具有壓應 力的第二介質層組合構成層疊介質層，通過調節兩層介質的厚度比值，可靈
活調整沉積后PMD層內應力，獲得期望的應力狀態。
另夕卜，對于65nm或其以下制程，硅化鎳是常用的歐姆接觸和復合柵極材 料。不同于傳統的金屬硅化物，硅化鎳的熔點較低，因此，為使所述高密度 等離子體轟擊第一介質層210產生的熱效應不影響下層的硅化鎳的熱穩定性，在去潮氣處理的同時，在半導體襯底的背面采用氣流冷卻，保持襯底的溫度
低于40(TC,用于冷卻處理的氣流包括氦氣、氬氣、氮氣中的一種或至少兩種 的組合。
如圖8所示，在經過高密度等離子體處理后的第一介質層210，上原位或 者非原位形成第二介質層220并平坦化，以形成由層疊介質層構成的PMD層。 所述第二金屬前介質層220的材料包括但不限于未摻雜的二氧化硅(USG )、 磷硅玻璃(PSG)、硼硅玻璃(BSG)、硼磷硅玻璃(BPSG)、氟硅玻璃(FSG) 或具有低介電常數材料中的一種或其組合，所述具有低介電常數材料包括但 不限于黑鉆石(BlackDiamond, BD)或coraP1。所述第二介質層220的形成 方法包括4旦不限于HDPCVD、 PECVD或傳統的SACVD工藝。
通常，USG利用SACVD、 PECVD或HDPCVD工藝生成，BPSG及FSG 則通過傳統的SACVD工藝生成，PSG則利用PECVD或HDPCVD工藝生成， 所述具有低介電常數材料利用PECVD工藝生成。
為減少工藝步驟，可在去潮氣處理原位形成第二介質層220。例如，經過 高密度等離子體去潮氣處理第一介質層210，以后，在同一設備中采用 HDPCVD工藝原位沉積第二介質層220磷硅玻璃(PSG )。
以上實施例中去潮氣處理采用高密度等離子體轟擊的方法，實際上，采 用紫外線在含氧氣氛下照射第一介質層也能夠起到去潮氣的效果，在以下實 施例中詳述。
實施例二
在本實施例中所述金屬前介質層的形成方法，與實施例一的差別在于， 對第一介質層的去潮氣處理采用在含氧氣氛中紫外線照射的方法。
如圖ll所示，通過前端工藝在一具有有源區的半導體襯底400上形成柵 極401和環繞4冊極的側墻403,并形成阻擋層405,然后在阻擋層405上采用 HARP SACVD工藝形成第一介質層410。上述柵極401、側墻403、阻擋層 405和第一介質層410所采用的工藝、材料等與實施例一相同，在此不再贅述。形成第二介質層之前，在含氧氣氛中用紫外線照射第一介質層410，進行 去潮氣處理。所述含氧氣氛包括氧氣、臭氧、 一氧化二氮中的一種或至少兩 種的組合。紫外線照射將光能轉化為熱能，使第一介質層410中的潮氣蒸發， 同時在紫外線的照射下含氧氣氛能夠將第一介質層表面的Si-H鍵轉化為Si-0 鍵，形成致密且穩定的表層，不易吸入潮氣，從而使第一介質層恢復并保持 內在的^i應力。
對于65nm或其以下制程，硅化鎳是常用的歐姆接觸和復合柵極材料，不 同于傳統的金屬硅化物，硅化鎳的熔點較低，因此，為使所述紫外線照射第 一介質層410產生的熱效應不影響下層的硅化鎳的熱穩定性，在去潮氣處理 的同時，在半導體襯底的背面采用氣流冷卻，保持襯底的溫度低于400。C,用 于冷卻處理的氣流包括氦氣、氬氣、氮氣中的一種或至少兩種的組合。
最后，在經過含氧氣氛中紫外線照射第一介質層上形成第二介質層并平 坦化，以形成層疊介質層構成的PMD層，所述第二介質層采用的工藝、材料 等與實施例一相同，在此不再贅述。
上述實施例一和實施例二結合金屬前介質層的制造過程詳述了本發明所 述的層疊介質層的形成方法，本領域技術人員應該容易推知，所述的層疊介 質層形成方法還可應用于淺溝槽隔離(STI)或者通孔(Via)的填充工藝中， 也能夠實現本發明的目的，同樣屬于本發明的保護范圍。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上 的限制。所述層疊介質層的形成方法中，對第一介質層的去潮氣處理采用了 高密度等離子體轟擊或者含氧氣氛下紫外線照射的方法，事實上，其它能夠 提供熱能并氧化第一介質層的表面Si-H鍵的方法也在本發明的保護范圍之 內。雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本發明。任何 熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上 述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或 修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，
均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。
權利要求
1、一種層疊介質層的形成方法，其特征在于，包括提供具有半導體結構的基底；在所述基底上形成第一介質層；對所述第一介質層進行去潮氣處理；在去潮氣處理后的第一介質層上形成第二介質層。
2、 根據權利要求1所述的層疊介質層的形成方法，其特征在于，所述的 去潮氣處理采用高密度等離子體轟擊第一介質層。
3、 根據權利要求2所述的層疊介質層的形成方法，其特征在于，所述產 生高密度等離子體的氣體包括含氧的第 一氣體和/或用于稀釋的第二氣體。
4、 根據權利要求3所述的層疊介質層的形成方法，其特征在于，所述第 一氣體包括氧氣、臭氧、 一氧化二氮中的一種或至少兩種的組合。
5、 根據權利要求3所述的層疊介質層的形成方法，其特征在于，所述第 二氣體包括氦氣、氬氣、氮氣中的一種或至少兩種的組合。
6、 根據權利要求1所述的層疊介質層的形成方法，其特征在于，所述的 去潮氣處理采用紫外線在含氧氣氛下照射第一介質層。
7、 根據權利要求6所述的層疊介質層的形成方法，其特征在于，所述含 氧氣氛包括氧氣、臭氧、 一氧化二氮中的一種或至少兩種的組合。
8、 根據權利要求1至7任一項所述的層疊介質層的形成方法，其特征在 于，所述去潮氣處理還包括在半導體基底的背面采用氣流冷卻處理。
9、 根據權利要求8所述的層疊介質層的形成方法，其特征在于，所述用 于冷卻處理的氣流包括氦氣、氬氣、氮氣中的一種或至少兩種的組合。
10、 根據權利要求l、 2或6任一項所述的層疊介質層的形成方法，其特 征在于，去潮氣處理后原位或者非原位在第一介質層上形成第二介質層。
11、 一種金屬前介質層的形成方法，其特征在于，所述方法包括 提供金屬前介質層形成的半導體基底；在所述基底上形成第一介質層； 對所述第一介質層進行去潮氣處理；在去潮氣處理后的第一介質層上形成第二介質層，所述第一介質層和第 二介質層構成金屬前介質層。
12、 根據權利要求11所述的金屬前介質層的形成方法，其特征在于，所 述的去潮氣處理采用高密度等離子體轟擊第一介質層或者采用紫外線在含氧 氣氛中照射第一介質層。
13、 根據權利要求11或12所述的金屬前介質層的形成方法，其特征在 于，所述去潮氣處理還包括在半導體基底的背面采用氣流冷卻處理。
全文摘要
本發明公開了一種層疊介質層的形成方法，包括提供具有半導體結構的基底；在所述基底上形成第一介質層；對所述第一介質層進行去潮氣處理；在去潮氣處理后的第一介質層上形成第二介質層。同時還公開了一種金屬前介質層的形成方法。采用本發明所述的方法能夠恢復并保持層疊介質層中第一介質層的應力，以獲得期望的層疊介質層應力狀態。
文檔編號H01L21/31GK101593690SQ200810113990
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月30日 優先權日2008年5月30日
發明者強 徐, 鄭春生 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司