CN102087975B - 半导体器件及其制造方法 - Google Patents

半导体器件及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102087975B
CN102087975B CN2009101884954A CN200910188495A CN102087975B CN 102087975 B CN102087975 B CN 102087975B CN 2009101884954 A CN2009101884954 A CN 2009101884954A CN 200910188495 A CN200910188495 A CN 200910188495A CN 102087975 B CN102087975 B CN 102087975B
Authority
CN
China
Prior art keywords
spin
coating glass
semiconductor device
silicon dioxide
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2009101884954A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102087975A (zh
Inventor
罗泽煌
郭立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CSMC Technologies Corp
Original Assignee
CSMC Technologies Corp
Wuxi CSMC Semiconductor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CSMC Technologies Corp, Wuxi CSMC Semiconductor Co Ltd filed Critical CSMC Technologies Corp
Priority to CN2009101884954A priority Critical patent/CN102087975B/zh
Publication of CN102087975A publication Critical patent/CN102087975A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102087975B publication Critical patent/CN102087975B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

本发明涉及一种半导体器件的制造方法，包括如下步骤：在金属外层淀积隔离二氧化硅层，进行旋涂玻璃涂布和炉管回流，对涂布后旋涂玻璃进行回刻，进行砷离子普注，淀积二氧化硅薄膜，淀积氮化硅薄膜。本发明采用旋涂玻璃作为钝化填充的一部分，很好的解决了传统钝化填充工艺中的产生裂纹和空洞的问题，同时成本较低。

Description

半导体器件及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及一种半导体器件及制造方法，尤其涉及一种高压工艺钝化填充方法及利用所述高压工艺钝化填充方法制造的半导体器件。 
【背景技术】
现代高压功率器件的开发要求低功耗，强驱动，在单个功率器件自身导通电阻(Rdson)不断变小的情况下，外围结构的电阻(孔接触电阻，金属布线电阻等)在电路中占据着越来越大的比例。 
整体电路在外围互连所产生的功率损耗越来越大，为了减小多余的功耗，很多高压制程工艺的最后一层金属(top metal)互连采用厚度很厚的金属工艺，比如0.5um工艺最后一层铝硅铜(AlSiCu)金属使用 
Figure G2009101884954D00011
的厚度，同时考虑成本的缩减，设计规则定为1um*1um，台阶比高达2.5。 
图1是传统的顶层高台阶金属钝化层填充的示意图。传统的钝化层填充通常采用两步化学气相淀积(CVD)的方式。在经过光刻腐蚀形成的高台阶金属层101上先淀积一层二氧化硅薄膜102，作为氮化硅薄膜103的过渡层，减弱氮化硅对硅表面的应力作用；然后再淀积一层较为致密的，硬度比较高的氮化硅薄膜103，用来保护表面器件不会受到外界的水汽，杂质或其它一些可能存在的物理化学作用的影响，保证器件性能稳定。 
但是当金属台阶比达到2.5，二氧化硅薄膜在金属与外底脚处由于强大的应力作用产生裂纹A，使钝化层失去对表面的保护作用；同时由于介质首先在金属的顶角处封口，而在金属的间隙产生空洞B，后续做钝化光刻所涂布的光刻胶进入这些空洞，形成残留，并在最后的钝化合金工艺中“爆发”出来并被碳化变黑，对圆晶片的表面形貌和器件本身可靠度都会产生很大影响。 
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种改善圆晶片的表面形貌和器件本身可靠度的高台阶半导体器件的制造方法。 
此外，还有必要提供一种改善圆晶片的表面形貌和器件本身可靠度的半导体器件。
一种半导体器件的制造方法，包括如下步骤： 
在顶层高台阶金属外层淀积隔离二氧化硅层； 
进行旋涂玻璃涂布和炉管回流，所述旋涂玻璃涂布的主工艺旋转速度为2500至4000转/分，所述炉管回流选用标准的425℃，60分钟炉管回流； 
对涂布后旋涂玻璃进行回刻，所述对旋涂玻璃进行回刻采用干法回刻，所述旋涂玻璃回刻厚度为 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100011
进行砷离子普注，所述砷离子普注注入厚度为 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100012
至 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100013
淀积二氧化硅薄膜； 
淀积氮化硅薄膜。 
优选的，所述隔离二氧化硅层采用等离子体增强化学气相淀积方法或者高密度等离子体化学气相淀积方法淀积。 
优选的，所述隔离二氧化硅层厚度为 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100014
至 
优选的，所述旋涂玻璃为旋涂玻璃512B。 
优选的，所述二氧化硅薄膜采用等离子体增强化学气相淀积方法或者高密度等离子体化学气相淀积方法淀积，厚度为 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100016
至 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100017
优选的，所述氮化硅薄膜采用等离子体增强化学气相淀积方法或者高密度等离子体化学气相淀积方法淀积，厚度为 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100018
至 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100019
一种半导体器件，其特征在于，包括淀积在高台阶金属外层的隔离二氧化硅层、二氧化硅薄膜、涂布在所述隔离二氧化硅层与所述二氧化硅薄膜之间的旋涂玻璃及淀积在所述二氧化硅薄膜外层的氮化硅薄膜，所述旋涂玻璃外层普注有砷离子； 
其中，所述半导体器件通过如下实现： 
在顶层高台阶金属外层淀积隔离二氧化硅层； 
进行旋涂玻璃涂布和炉管回流，所述旋涂玻璃涂布的主工艺旋转速度为2500至4000转/分，所述炉管回流选用标准的425℃，60分钟炉管回流； 
对涂布后旋涂玻璃进行回刻，所述对旋涂玻璃进行回刻采用干法回刻，所述旋涂玻璃回刻厚度为 
进行砷离子普注，所述砷离子普注注入厚度为 
Figure DEST_PATH_GSB000007864391000111
至 
Figure DEST_PATH_GSB000007864391000112
淀积二氧化硅薄膜； 
淀积氮化硅薄膜。 
优选的，所述淀积的隔离二氧化硅层厚度为 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100021
至 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100022
上述半导体器件及其制造方法，采用旋涂玻璃作为钝化填充的一部分，选用合适的旋涂玻璃，调整旋涂玻璃的涂布菜单，并对旋涂玻璃进行蚀刻和砷离子普注，避免了旋涂玻璃较大厚度时本身发生裂痕和残留导致金属开口发黄，很好的解决了传统钝化填充工艺中的产生裂纹和空洞的问题，同时成本较低。 
【附图说明】
图1是传统的顶层高台阶金属钝化层填充的示意图。 
图2是涂布后旋涂玻璃厚度分布的示意图。 
图3是采用本发明方法钝化填充后半导体器件剖面示意图。 
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 
根据本发明一种较佳实施方式的半导体器件的制造方法，包括如下步骤： 
S11：在顶层高台阶金属外层淀积隔离二氧化硅层。 
所述隔离二氧化硅层采用等离子体增强化学气相淀积方法或者高密度等离子体化学气相淀积方法淀积，厚度在 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100023
至 之间。所述隔离二氧化硅层将作为旋涂玻璃(SOG)与金属的隔离层，防止旋涂玻璃与金属产生反应和不匹配的应力作用。 
S12：进行旋涂玻璃涂布和炉管回流。 
涂布一层旋涂玻璃作为金属与钝化层的过渡层。旋涂玻璃选取的材料优选为美国Honeywell公司粘滞系数较高的旋涂玻璃512B，其填充性能好，流动性强。旋涂玻璃的旋涂可根据实际情况调整，以使旋涂玻璃达到很好的均匀性，避免旋涂玻璃本身发生裂痕。在本实施方式中，旋涂玻璃的旋涂主工艺的旋转速度为2500至4000转/分钟。 
所述炉管回流选用标准的425℃，60分钟炉管回流工艺。可以利用SOG良好的流动性填充金属之间的空隙。 
结合图2是涂布后旋涂玻璃厚度分布的示意图。旋涂玻璃在平板陪片24上 的厚度为 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100031
至 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100032
实际最小间距22填充为 大面积金属顶部21边缘残留旋涂玻璃厚度小于 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100034
小面积金属顶部23无旋涂玻璃。 
S13：对涂布后旋涂玻璃进行回刻。 
采用干法回刻工艺对旋涂玻璃进行蚀刻，回刻厚度为 消除旋涂玻璃可能产生的气泡及进行进一步的平坦化。蚀刻后大面积金属顶部边缘的旋涂玻璃厚度下降到 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100036
以内。金属开口之间旋涂玻璃完全回刻掉，避免旋涂玻璃残留与水汽等接触导致金属开口发黄。 
S14：进行砷离子(As+)普注。 
砷离子(As+)普注注入厚度在 至 之间，使大面积金属顶部边缘的旋涂玻璃致密化，防止金属中毒(旋涂玻璃具有毒性)。 
S15：淀积二氧化硅薄膜。 
二氧化硅薄膜采用等离子体增强化学气相淀积方法或者高密度等离子体化学气相淀积方法淀积，厚度为 
Figure DEST_PATH_GSB00000786439100039
至 
Figure DEST_PATH_GSB000007864391000310
S16：淀积氮化硅薄膜。 
氮化硅薄膜采用等离子体增强化学气相淀积方法或者高密度等离子体化学气相淀积方法淀积，厚度为 至 
Figure DEST_PATH_GSB000007864391000312
图3是采用本发明一较佳实施方式的半导体器件的制造方法钝化填充后的半导体器件剖面示意图。隔离二氧化硅层32淀积在高台阶金属31外层，厚度为 
Figure DEST_PATH_GSB000007864391000313
至 
Figure DEST_PATH_GSB000007864391000314
隔离二氧化硅层32与二氧化硅薄膜34之间涂布有旋涂玻璃33，旋涂玻璃33外层普注有砷离子36，砷离子36注入厚度为 至 
Figure DEST_PATH_GSB000007864391000316
氮化硅薄膜35淀积在二氧化硅薄膜34外层。 
上述半导体器件及其制造方法，采用旋涂玻璃作为钝化填充的一部分，选用合适的旋涂玻璃，调整旋涂玻璃的涂布菜单，并对旋涂玻璃进行蚀刻和砷离子普注，避免了旋涂玻璃较大厚度时本身发生裂痕和残留导致金属开口发黄，很好的解决了传统钝化填充工艺中的产生裂纹和空洞的问题，同时成本较低。 
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 

Claims (8)

1.一种半导体器件的制造方法，包括如下步骤：
在顶层高台阶金属外层淀积隔离二氧化硅层；
进行旋涂玻璃涂布和炉管回流，所述旋涂玻璃涂布的主工艺旋转速度为2500至4000转/分，所述炉管回流选用标准的425℃，60分钟炉管回流；
对涂布后旋涂玻璃进行回刻，所述对旋涂玻璃进行回刻采用干法回刻，所述旋涂玻璃回刻厚度为
Figure FSB00000786439000011
进行砷离子普注，所述砷离子普注注入厚度为
Figure FSB00000786439000012
至
淀积二氧化硅薄膜；
淀积氮化硅薄膜。
2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：所述隔离二氧化硅层采用等离子体增强化学气相淀积方法或者高密度等离子体化学气相淀积方法淀积。
3.根据权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：所述隔离二氧化硅层厚度为
Figure FSB00000786439000014
至
Figure FSB00000786439000015
4.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：所述旋涂玻璃为旋涂玻璃512B。
5.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：所述二氧化硅薄膜采用等离子体增强化学气相淀积方法或者高密度等离子体化学气相淀积方法淀积，厚度为至
6.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：所述氮化硅薄膜采用等离子体增强化学气相淀积方法或者高密度等离子体化学气相淀积方法淀积，厚度为
Figure FSB00000786439000018
至
Figure FSB00000786439000019
7.一种半导体器件，其特征在于，包括淀积在高台阶金属外层的隔离二氧化硅层、二氧化硅薄膜、涂布在所述隔离二氧化硅层与所述二氧化硅薄膜之间的旋涂玻璃及淀积在所述二氧化硅薄膜外层的氮化硅薄膜，所述旋涂玻璃外层普注有砷离子；
其中，所述半导体器件通过如下实现：
在顶层高台阶金属外层淀积隔离二氧化硅层；
进行旋涂玻璃涂布和炉管回流，所述旋涂玻璃涂布的主工艺旋转速度为2500至4000转/分，所述炉管回流选用标准的425℃，60分钟炉管回流；
对涂布后旋涂玻璃进行回刻，所述对旋涂玻璃进行回刻采用干法回刻，所述旋涂玻璃回刻厚度为
Figure FSB00000786439000021
进行砷离子普注，所述砷离子普注注入厚度为
Figure FSB00000786439000022
至
Figure FSB00000786439000023
淀积二氧化硅薄膜；
淀积氮化硅薄膜。
8.根据权利要求7所述的半导体器件，其特征在于：所述淀积的隔离二氧化硅层厚度为
Figure FSB00000786439000024
至
CN2009101884954A 2009-12-03 2009-12-03 半导体器件及其制造方法 Active CN102087975B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101884954A CN102087975B (zh) 2009-12-03 2009-12-03 半导体器件及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101884954A CN102087975B (zh) 2009-12-03 2009-12-03 半导体器件及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102087975A CN102087975A (zh) 2011-06-08
CN102087975B true CN102087975B (zh) 2012-11-21

Family

ID=44099700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009101884954A Active CN102087975B (zh) 2009-12-03 2009-12-03 半导体器件及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102087975B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103187356B (zh) * 2011-12-28 2015-09-09 北大方正集团有限公司 一种半导体芯片以及金属间介质层的制作方法
CN103187384B (zh) * 2011-12-29 2015-08-19 北大方正集团有限公司 一种金属介电层及其制作方法以及一种电路板
CN103236475B (zh) * 2013-04-16 2016-01-06 华南理工大学 深沟槽隔离的led发光单元的电极桥接方法
CN105336712A (zh) * 2014-07-24 2016-02-17 北大方正集团有限公司 一种半导体芯片及其制作方法
CN105448853B (zh) * 2014-08-07 2018-09-25 北大方正集团有限公司 一种芯片及其制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW415034B (en) * 1996-12-14 2000-12-11 United Microelectronics Corp Formation of contact
TW497264B (en) * 1999-06-21 2002-08-01 United Microelectronics Corp Method for producing passivation layer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW415034B (en) * 1996-12-14 2000-12-11 United Microelectronics Corp Formation of contact
TW497264B (en) * 1999-06-21 2002-08-01 United Microelectronics Corp Method for producing passivation layer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2001-257205A 2001.09.21

Also Published As

Publication number Publication date
CN102087975A (zh) 2011-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102087975B (zh) 半导体器件及其制造方法
US7368390B2 (en) Photolithographic patterning process using a carbon hard mask layer of diamond-like hardness produced by a plasma-enhanced deposition process
CN103700617B (zh) 基于soi衬底高可靠性的tsv工艺方法
CN102237272B (zh) 半导体装置和半导体装置制造方法
CN101366116A (zh) 制造厚布线结构的双镶嵌工艺
CN102082114B (zh) 双大马士革结构的形成方法
US20060091431A1 (en) Contact plug processing and a contact plug
US8956972B2 (en) Method for manufacturing semiconductor thick metal structure
US8431463B2 (en) Capacitor contact formed concurrently with bond pad metallization
CN105336680A (zh) 一种半导体器件及其制作方法和电子装置
CN100561706C (zh) 双镶嵌结构的形成方法
JPH08186111A (ja) 接続孔の形成方法
CN101447472B (zh) 刻蚀停止层、双镶嵌结构及其形成方法
CN1906764A (zh) 低kCVD材料的梯度沉积
CN102110638B (zh) 解决半导体器件在制作过程中放电缺陷的方法及结构
CN101192513A (zh) 金属-绝缘体-金属电容器及其制造方法
CN101330019B (zh) 通孔刻蚀方法及通孔区内钝化层去除方法
CN104851835A (zh) 金属互连结构及其形成方法
CN101937864B (zh) 接触孔填充方法
CN104810277B (zh) 一种晶圆表面平坦化工艺
CN103545245B (zh) 半导体结构的形成方法及处理方法
CN102543849A (zh) 一种刻蚀第一金属层的方法
CN103137687B (zh) 沟槽式功率mos晶体管的结构及其制造方法
CN100388439C (zh) 一种在硅衬底上淀积硅化物的方法
US7071129B2 (en) Enhancing adhesion of silicon nitride films to carbon-containing oxide films

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170930

Address after: 214028 Xinzhou Road, Wuxi national hi tech Industrial Development Zone, Jiangsu, China, No. 8

Patentee after: Wuxi Huarun Shanghua Technology Co., Ltd.

Address before: 214000 No. 5 Hanjiang Road, national hi tech Industrial Development Zone, Wuxi, Jiangsu, China

Co-patentee before: Wuxi Huarun Shanghua Technology Co., Ltd.

Patentee before: Wuxi CSMC Semiconductor Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right