降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法
【專利摘要】一種降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法，包括：執行步驟S1：提供具有半導體器件之硅基襯底，并進行富硅氧化物薄膜淀積；執行步驟S2：進行未摻雜硅玻璃薄膜淀積；執行步驟S3：進行磷硅玻璃薄膜淀積，在所述磷硅玻璃薄膜淀積時，所述磷烷（PH3）的流量范圍為30～60sccm，所述射頻濺射的功率范圍為3.5～6kw。本發明通過優化高密度等離子體磷硅玻璃薄膜的預金屬電介質淀積工藝，降低所述預金屬電介質淀積工藝中的磷硅玻璃薄膜淀積之磷烷流量，以及調整所述射頻磁控濺射之功率，提高了所述磷硅玻璃薄膜的壓應力，改善所述磷硅玻璃薄膜對所述工藝腔室之頂蓋的黏附性，達到降低所述高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的缺陷，提高產品良率。
【專利說明】降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體制造【技術領域】，尤其涉及一種降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法。
【背景技術】
[0002]目前，在晶體管器件結構完成之后，進入后段銅工藝之前，通常需要進行預金屬介質層淀積，以將所述晶體管表面高低不平的柵極區、源極區、漏極區進行填充并將表面磨平，為后段銅工藝的平整化奠定基礎。
[0003]在以線寬130nm/110nm的工藝中，高密度等離子體磷硅玻璃工藝是所述預金屬介質層淀積的核心制程。其中，所述高密度等離子體工藝具有優良的填孔性，所述磷硅玻璃中的磷具有一定的吸雜作用，可以有效的控制所述晶體管器件中的雜質含量，保證器件的工作范圍和穩定性。
[0004]但是，半導體行業通常所采用的泛林半導體設備公司之機臺進行高密度等離子體磷硅玻璃工藝時，均是在連續沉積4?20片硅片后，集中進行一次腔室內壁累積薄膜清理，隨后重復進行下次工藝。然而，在實際量產中，由于現有工藝之缺陷，以及磷硅玻璃薄膜自身疏散，導致磷硅玻璃薄膜的黏附性較差，極易從所述機臺之頂蓋脫落，并隨機分布，造成磷硅玻璃工藝顆粒問題，影響產品穩定性，甚至造成成品報廢。
[0005]故針對現有技術存在的問題，本案設計人憑借從事此行業多年的經驗，積極研究改良，于是有了本發明一種降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法。
【發明內容】
[0006]本發明是針對現有技術中，所述現有工藝之缺陷，以及磷硅玻璃薄膜自身疏散，導致磷硅玻璃薄膜的黏附性較差，極易從所述機臺之頂蓋脫落，并隨機分布，造成磷硅玻璃工藝顆粒問題，影響產品穩定性，甚至造成成品報廢等缺陷提供一種降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法。
[0007]為實現本發明之目的，本發明提供一種降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法，所述降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法包括:
[0008]執行步驟S1:提供具有半導體器件之硅基襯底，并進行富硅氧化物薄膜淀積；
[0009]執行步驟S2:進行未摻雜硅玻璃薄膜淀積；
[0010]執行步驟S3:進行磷硅玻璃薄膜淀積，在所述磷硅玻璃薄膜淀積時，所述磷烷(PH3)的流量范圍為30?60SCCm，所述射頻濺射的功率范圍為3.5?6kw。
[0011]可選地，所述半導體器件為晶體管器件。
[0012]可選地，所述富硅氧化物薄膜的壓應力大于所述未摻雜硅玻璃薄膜的壓應力，所述未摻雜娃玻璃薄膜的壓應力大于所述磷娃玻璃薄膜的壓應力
[0013]綜上所述，本發明通過優化高密度等離子體磷硅玻璃薄膜的預金屬電介質淀積工藝，降低所述預金屬電介質淀積工藝中的磷硅玻璃薄膜淀積之磷烷流量，以及調整所述射頻磁控濺射之功率，提高了所述磷硅玻璃薄膜的壓應力，改善所述磷硅玻璃薄膜對所述工藝腔室之頂蓋的黏附性，達到降低所述高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的缺陷，提高產品良率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1所示為本發明降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法之流程圖；
[0015]圖2所示為本發明降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法所獲得的高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的趨勢圖。
【具體實施方式】
[0016]為詳細說明本發明創造的技術內容、構造特征、所達成目的及功效，下面將結合實施例并配合附圖予以詳細說明。
[0017]請參閱圖1，圖1所示為本發明降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法之流程圖。所述降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法包括:
[0018]執行步驟S1:提供具有半導體器件之硅基襯底，并進行富硅氧化物(S1-richOxide, SRO)薄膜淀積；
[0019]執行步驟S2:進行未摻雜硅玻璃(Undoped Silicon Glass, USG)薄膜淀積；
[0020]執行步驟S3:進行磷娃玻璃(Phospho Silicon Glass, PSG)薄膜淀積,在所述磷娃玻璃薄膜淀積時，所述磷烷(PH3)的流量范圍為30?60sCCm，所述射頻濺射的功率范圍為
3.5 ?6kw。
[0021]作為本領域技術人員，容易理解地，本發明在步驟SI中對具有半導體器件之硅基襯底進行富硅氧化物薄膜(SR0)淀積，所述半導體器件為晶體管器件，所述富硅氧化物薄膜與所述工藝腔室之頂蓋接觸，并具有強的黏附力，且為后續未摻雜硅玻璃薄膜(USG)沉積和磷硅玻璃薄膜(PSG)淀積鋪墊基礎。本發明在步驟S2中進行未摻雜硅玻璃薄膜淀積，所述未摻雜硅玻璃薄膜作為過渡緩沖層，以增強所述磷硅玻璃薄膜與所述富硅氧化物薄膜之間的黏結。在所述步驟S3中進行磷娃玻璃(Phospho Silicon Glass)薄膜淀積,在所述磷娃玻璃薄膜淀積時，所述磷烷的流量范圍為30?60sCCm，所述射頻濺射的功率范圍為3.5?6kw。在所述工藝條件下進行磷硅玻璃薄膜沉積，提高了所述磷硅玻璃薄膜的壓應力，改善了所述磷硅玻璃薄膜對所述工藝腔室頂蓋的黏附性，實現降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒缺陷，提聞廣品良率。
[0022]為了進一步闡述本發明降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法之實用性，在本發明中，對所述高等離子體磷硅玻璃的預金屬電介質淀積工藝中的富硅氧化物薄膜、未摻雜硅玻璃、磷硅玻璃薄膜的壓應力進行測試，測試結構如表I所示。從表I可知，所述富硅氧化物薄膜的壓應力大于所述未摻雜娃玻璃薄膜的壓應力，所述未摻雜娃玻璃薄膜的壓應力大于所述磷硅玻璃薄膜的壓應力。明顯地，在進行磷硅玻璃薄膜淀積時，所述磷烷的流量越大，即工藝腔室內磷的含量越高，則磷硅玻璃薄膜的壓應力越弱，進而凸顯在本發明中，所述磷烷的流量范圍為30?eosccm可以有效的提供所述磷硅玻璃薄膜的壓應力。
[0023]表I富硅氧化物薄膜、未摻雜硅玻璃、磷硅玻璃薄膜的壓應力
[0024]
【權利要求】
1.一種降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法，其特征在于，所述降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法包括: 執行步驟S1:提供具有半導體器件之硅基襯底，并進行富硅氧化物薄膜淀積； 執行步驟S2:進行未摻雜硅玻璃薄膜淀積； 執行步驟S3:進行磷硅玻璃薄膜淀積，在所述磷硅玻璃薄膜淀積時，所述磷烷(PH3)的流量范圍為30?60SCCm，所述射頻濺射的功率范圍為3.5?6kw。
2.如權利要求1所述的降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法，其特征在于，所述半導體器件為晶體管器件。
3.如權利要求1所述的降低高密度等離子體磷硅玻璃顆粒的方法，其特征在于，所述富娃氧化物薄膜的壓應力大于所述未摻雜娃玻璃薄膜的壓應力，所述未摻雜娃玻璃薄膜的壓應力大于所述磷硅玻璃薄膜的壓應力。
【文檔編號】H01L21/203GK103560080SQ201310565732
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】侯多源, 顧梅梅, 陳建維, 張旭升 申請人:上海華力微電子有限公司