[發明專利]為多層多晶硅制作層間絕緣層的方法

有效

• 申請號: 201710570320.4
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107256826B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 向鵬飛;雷仁方;楊修偉;曲鵬程
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十四研究所
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/311;H01L21/768;H01L27/148
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 侯懋琪;侯春樂

本發明公開了一種為多層多晶硅制作層間絕緣層的方法，具體步驟為：1）在多晶硅表面形成多晶硅氧化層；2）在氮化硅襯底上側面上淀積修復層，所述修復層將多晶硅氧化層和氮化硅襯底上側面的裸露區域全部覆蓋；3）進行初次刻蝕，對修復層進行刻蝕，刻蝕后，所述裸露區域表面仍保留有一定厚度的修復層；4）進行二次刻蝕，將所述裸露區域表面的修復層刻蝕掉，刻蝕后，多晶硅根部殘留有修復層；所述多晶硅氧化層和殘留在多晶硅根部的修復層即形成層間絕緣層；本發明的有益技術效果是：提出了一種為多層多晶硅制作層間絕緣層的方法，該方法能夠對多晶硅氧化層的生長缺陷進行修復，從而得到質量符合要求的層間絕緣層。

技術領域

本發明涉及一種CCD制作工藝，尤其涉及一種為多層多晶硅制作層間絕緣層的方法。

背景技術

現有技術在制作CCD時，通常采用多層多晶硅布線結構，多層多晶硅之間用多晶硅氧化層作為層間絕緣層(也叫層間絕緣介質層)；不同層次多晶硅之間需要滿足一定的擊穿電壓強度要求，擊穿電壓大小由層間絕緣層的質量決定，具體來說，層間絕緣層的厚度直接決定了擊穿電壓大小，層間絕緣層越厚，擊穿電壓就越高，但層間絕緣層也不能太厚，如果太厚又會影響到電荷信號的轉移效率；根據現有理論可知，層間絕緣層的厚度一般以100nm～250nm為宜。

現有技術在制作層間絕緣層時，一般先制作出相應的多晶硅，然后采用熱氧化工藝對器件進行處理，使多晶硅表面生長出多晶硅氧化層，多晶硅氧化層即形成層間絕緣層；存在的問題是：發明人將前述工藝用于氮化硅襯底的多層多晶硅布線結構制作時，制作出的器件的層間擊穿電壓僅有12V～18V(行業標準一般要求層間擊穿電壓要大于40V)；發明人就前述問題進行了大量研究，在研究過程中發現，造成器件層間擊穿電壓過低的原因是：由于氮化硅表面無法進行熱氧化生長，在多晶硅根部(也即多晶硅下部與氮化硅的連接部位)，多晶硅的氧化速率很低，當生長在多晶硅上部和側壁的多晶硅氧化層的厚度已達到設計要求時，生長在多晶硅根部的多晶硅氧化層的厚度卻還無法滿足要求，于是就導致了器件的層間擊穿電壓過低。

發明內容

針對背景技術中的問題，本發明提出了一種為多層多晶硅制作層間絕緣層的方法，包括氮化硅襯底和層疊在氮化硅襯底上側面上的多層多晶硅，在層疊方向上相鄰的兩層多晶硅之間設置有層間絕緣層；其創新在于：按如下方法制作層間絕緣層：1)采用熱氧化工藝，在多晶硅表面形成多晶硅氧化層；2)采用化學氣相沉積工藝，在氮化硅襯底上側面上淀積修復層，所述修復層將多晶硅氧化層和氮化硅襯底上側面的裸露區域全部覆蓋；3)采用干法刻蝕工藝，對修復層進行刻蝕，刻蝕后，所述裸露區域表面仍保留有一定厚度的修復層；4)采用濕法刻蝕工藝，將所述裸露區域表面的修復層刻蝕掉，刻蝕后，多晶硅根部殘留有修復層；所述多晶硅氧化層和殘留在多晶硅根部的修復層即形成層間絕緣層；所述修復層的材質為未摻雜的硅酸鹽玻璃(未摻雜的硅酸鹽玻璃的英文為Undoped SilicateGlass，其縮寫為USG，這種材料是本領域中的一種常見材料，也常用于制作絕緣層，但未見作“修復”用途的應用)。