[發明專利]氮化硅間隙填充層及其形成方法

有效

• 申請號: 200710161802.0
• 申請日: 2007-09-24
• 公開（公告）號: CN101399186A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 陳能國;謝朝景;黃建中
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

1.一種形成氮化硅間隙填充層的方法，包括：

進行前多階段形成工藝，以在基底上形成堆疊膜層；以及

進行后單階段沉積工藝，以在該堆疊膜層上形成頂層，該頂層的厚度占總體膜層厚度的10％以上，該頂層的厚度大于所述前多階段形成工藝所形成的所述堆疊膜層的各膜層的厚度，從而該堆疊膜層構成密集膜而該頂層構成疏松膜。

2.如權利要求1所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中該前多階段形成工藝包括：

進行多個前單階段沉積工藝；以及在各該前單階段沉積工藝之后，分別進行熟化工藝。

3.如權利要求2所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中各該前單階段沉積工藝的方法包括ALD、PECVD、HDP或LPCVD。

4.如權利要求2所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中各該前單階段沉積工藝的條件為：SiH4：20至2000sccm；

NH₃：50至10000sccm；

N₂：500至30000sccm；

溫度：攝氏200至700度；以及

射頻的高頻電力：40至3000瓦。

5.如權利要求2所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中各該熟化工藝的條件為：

溫度：攝氏150至700度；

時間：10秒至60分鐘；

壓力：10至760托；

電力：50至1000瓦；以及

光源：100至400納米的紫外光。

6.如權利要求2所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中該堆疊膜層的各膜層為共形層。

7.如權利要求6所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中該堆疊膜層的各膜層的厚度為100埃至500埃之間。

8.如權利要求1所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中該頂層的厚度為500埃至1000埃之間。

9.如權利要求1所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中該后單階段沉積工藝的方法包括ALD、PECVD、HDP或LPCVD。

10.如權利要求1所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中該后單階段沉積工藝的條件為：

SiH₄：20至2000sccm；

NH₃：50至10000sccm；

N₂：500至30000sccm；

溫度：攝氏200至700度；以及

射頻的高頻電力：40至3000瓦。

11.如權利要求1所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中該堆疊膜層的各膜層的應力與該頂層的應力不同。

12.如權利要求11所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中該堆疊膜層的各膜層的應力為1.5GPa。

13.如權利要求11所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中該頂層的應力為1.2GPa。

14.如權利要求1所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，還包括在進行該后單階段沉積工藝之后，進行熟化工藝。

15.如權利要求14所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，其中該熟化工藝的條件為：

溫度：攝氏150至700度；

時間：10秒至60分鐘；

壓力：10至760托；

電力：50至1000瓦；以及

光源：100至400nm的紫外光。

16.如權利要求1所述的形成氮化硅間隙填充層的方法，在該前多階段形成工藝與該后單階段沉積工藝之間還包括一蝕刻工藝，以去除部分該堆疊膜層。

17.一種氮化硅間隙填充層，位于具有凹凸不平的表面上，其包括：

堆疊膜層；以及

頂層，位于該堆疊膜層上，其中該頂層的厚度占總體膜層厚度的10％以上，該頂層的厚度大于所述堆疊膜層的各膜層的厚度，從而該堆疊膜層構成密集膜而該頂層構成疏松膜。

18.如權利要求17所述的氮化硅間隙填充層，其中該堆疊膜層的各膜層為共形層。