具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃的制作方法
【专利摘要】一种具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，包括：晶圆，以及沉积在所述晶圆上的高掺杂磷硅玻璃，且在紧邻所述晶圆上的高掺杂磷硅玻璃之异于所述晶圆的一侧设置非掺杂硅玻璃。本发明具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃通过设置在所述晶圆上的高掺杂磷硅玻璃之异于所述晶圆一侧的非掺杂硅玻璃能有效的隔绝高掺杂磷硅玻璃从外界环境中吸取水气，进而保护高掺杂磷硅玻璃，解决了高掺杂磷硅玻璃之保质期过短的缺陷，改善了后续工艺之生产条件。
【专利说明】具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体【技术领域】，尤其涉及一种具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃。
【背景技术】
[0002]目前，在晶体管器件结构完成之后，进入后段铜工艺之前，通常需要进行预金属介质层淀积，以将所述晶体管表面高低不平的栅极区、源极区、漏极区进行填充并将表面磨平，为后段铜工艺的平整化奠定基础。
[0003]在以线宽130nm/110nm的工艺中，掺杂磷娃玻璃工艺是所述预金属介质层淀积的核心制程。其中，所述掺杂磷硅玻璃工艺具有优良的填孔性，且所述磷硅玻璃中的磷可有效的捕获金属离子，有效果的控制所述晶体管器件中的杂质含量，保证器件的工作范围和稳定性。
[0004]但是，由于掺杂磷硅玻璃的吸水性很强，容易造成薄膜之磷偏析，导致工艺不稳定。在现有工艺中，一方面采用限制磷的掺杂浓度，掺杂比例一般不超过4%?5%;另一方面通过管控掺杂磷硅玻璃薄膜沉积到下一制程之间的等待时间，以控制其质量。作为本领域技术人员，容易知道地，掺杂磷硅玻璃之过短的保质期给后续工艺的控制带来了相当的难度，严重地制约了生产的发展。
[0005]故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种具有保护膜层的高掺杂磷娃玻璃。
【发明内容】
[0006]本发明是针对现有技术中，传统的掺杂磷硅玻璃之过短的保质期给后续工艺的控制带来了相当的难度，严重地制约了生产的发展等缺陷提供一种具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃。
[0007]为了解决上述问题，本发明提供一种具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，所述具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，包括:晶圆，以及沉积在所述晶圆上的高掺杂磷硅玻璃，且在紧邻所述晶圆上的高掺杂磷硅玻璃之异于所述晶圆的一侧设置非掺杂硅玻璃。
[0008]可选地，所述高掺杂磷硅玻璃用于栅极和金属互连的介质层。
[0009]可选地，所述高掺杂磷硅玻璃的磷掺杂浓度大于4%。
[0010]可选地，所述高掺杂磷硅玻璃的磷掺杂浓度大于5%，且不发生磷偏析。
[0011]可选地，所述晶圆上的高掺杂磷硅玻璃采用等离子增强化学气相沉积工序在低压环境中完成。
[0012]可选地，在等离子增强化学气相沉积工序中，硅烷和氧反应生成二氧化硅，磷化氢与氧反应生成氧化磷，并包含在二氧化硅的沉积薄膜内。
[0013]可选地，将磷化氢通过质量流量控制器，并通过旁通阀装置的开决定磷化氢的加入，通过旁通阀装置的关断决定磷化氢阻止加入。
[0014]可选地，所述高掺杂磷硅玻璃的磷含量，通过控制磷化氢的流量进行调节。
[0015]可选地,设置在所述晶圆上的高掺杂磷娃玻璃之异于所述晶圆一侧的非掺杂娃玻璃之膜层厚度为20?2000埃。
[0016]可选地,设置在所述晶圆上的高掺杂磷娃玻璃之异于所述晶圆一侧的非掺杂娃玻璃在后续的化学机械研磨工艺中将被去除。
[0017]综上所述，本发明具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃通过设置在所述晶圆上的高掺杂磷娃玻璃之异于所述晶圆一侧的非掺杂娃玻璃能有效的隔绝高掺杂磷娃玻璃从外界环境中吸取水气，进而保护高掺杂磷硅玻璃，解决了高掺杂磷硅玻璃之保质期过短的缺陷，改善了后续工艺之生产条件。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1所示为本发明具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃之结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
[0020]请参阅图1，图1所示为本发明具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃之结构示意图。所述具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃1，包括:晶圆10，以及沉积在所述晶圆10上的高掺杂磷硅玻璃11，且在紧邻所述晶圆10上的高掺杂磷硅玻璃11之异于所述晶圆10的一侧设置非掺杂硅玻璃12。
[0021]非限制性地，沉积在所述晶圆10上的高掺杂磷硅玻璃11可采用等离子增强化学气相沉积工序在低压环境中完成。其中，硅烷和氧反应生成二氧化硅；磷化氢与氧反应生成氧化磷，并包含在二氧化硅的沉积薄膜里面。使磷化氢通过一定质量流量控制器，其旁通阀装置的开或关可决定磷化氢是否加入。因此，所述高掺杂磷硅玻璃的磷含量，可通过控制磷化氢的流量进行调节。
[0022]作为本发明之优选实施方式，设置在所述晶圆10上的高掺杂磷硅玻璃11之异于所述晶圆10 —侧的非掺杂硅玻璃12之膜层厚度为20?2000埃。作为本领域技术人员，容易理解地，设置在所述晶圆10上的高掺杂磷硅玻璃11之异于所述晶圆10—侧的非掺杂硅玻璃12能有效的隔绝高掺杂磷硅玻璃11从外界环境中吸取水气，进而保护高掺杂磷硅玻璃11，解决了高掺杂磷硅玻璃11之保质期过短的缺陷。
[0023]另一方面，所述高掺杂磷硅玻璃用于栅极和金属互连的介质层。为了增强所述高掺杂磷硅玻璃的电学特性，所述高掺杂磷硅玻璃的磷掺杂浓度大于4%。更进一步地，所述高掺杂磷硅玻璃的磷掺杂浓度大于5%，且不发生磷偏析。
[0024]在本发明中，所述晶圆10上沉积高掺杂磷硅玻璃11为本领域常规技术手段，非本专利权利主张之范围。更具体地，设置在所述晶圆10上的高掺杂磷硅玻璃11之异于所述晶圆10—侧的非掺杂硅玻璃12在后续的化学机械研磨工艺中将被去除，并不会影响期间之性能。
[0025]明显地，设置在所述晶圆10上的高掺杂磷硅玻璃11之异于所述晶圆10 —侧的非掺杂硅玻璃12能有效的隔绝高掺杂磷硅玻璃11从外界环境中吸取水气，进而保护高掺杂磷硅玻璃11，解决了高掺杂磷硅玻璃11之保质期过短的缺陷，改善了后续工艺之生产条件。
[0026]综上所述，本发明具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃通过设置在所述晶圆上的高掺杂磷娃玻璃之异于所述晶圆一侧的非掺杂娃玻璃能有效的隔绝高掺杂磷娃玻璃从外界环境中吸取水气，进而保护高掺杂磷硅玻璃，解决了高掺杂磷硅玻璃之保质期过短的缺陷，改善了后续工艺之生产条件。
[0027]本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。
【权利要求】
1.一种具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，其特征在于，所述具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，包括:晶圆，以及沉积在所述晶圆上的高掺杂磷硅玻璃，且在紧邻所述晶圆上的高掺杂磷娃玻璃之异于所述晶圆的一侧设置非掺杂娃玻璃。
2.如权利要求1所述的具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，其特征在于，所述高掺杂磷娃玻璃用于栅极和金属互连的介质层。
3.如权利要求1所述的具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，其特征在于，所述高掺杂磷硅玻璃的磷掺杂浓度大于4%。
4.如权利要求1所述的具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，其特征在于，所述高掺杂磷硅玻璃的磷掺杂浓度大于5%，且不发生磷偏析。
5.如权利要求1所述的具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，其特征在于，所述晶圆上的高掺杂磷硅玻璃采用等离子增强化学气相沉积工序在低压环境中完成。
6.如权利要求2所述的具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，其特征在于，在等离子增强化学气相沉积工序中，硅烷和氧反应生成二氧化硅，磷化氢与氧反应生成氧化磷，并包含在二氧化硅的沉积薄膜内。
7.如权利要求3所述的具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，其特征在于，将磷化氢通过质量流量控制器，并通过旁通阀装置的开决定磷化氢的加入，通过旁通阀装置的关断决定磷化氢阻止加入。
8.如权利要求4所述的具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，其特征在于，所述高掺杂磷硅玻璃的磷含量，通过控制磷化氢的流量进行调节。
9.如权利要求1所述的具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，其特征在于，设置在所述晶圆上的高掺杂磷硅玻璃之异于所述晶圆一侧的非掺杂硅玻璃之膜层厚度为20?2000埃。
10.如权利要求1所述的具有保护膜层的高掺杂磷硅玻璃，其特征在于，设置在所述晶圆上的高掺杂磷硅玻璃之异于所述晶圆一侧的非掺杂硅玻璃在后续的化学机械研磨工艺中将被去除。
【文档编号】H01L23/532GK104409443SQ201410692109
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】黄冲, 李志国, 田守卫 申请人:上海华虹宏力半导体制造有限公司