[发明专利]一种半导体器件及其制造方法、电子装置有效

申请号：	201410538607.5	申请日：	2014-10-13
公开（公告）号：	CN105489484B	公开（公告）日：	2018-07-20
发明（设计）人：	邓浩	申请（专利权）人：	中芯国际集成电路制造（上海）有限公司
主分类号：	H01L21/311	分类号：	H01L21/311;H01L21/762
代理公司：	北京市磐华律师事务所 11336	代理人：	董巍;高伟
地址：	201203 ***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	层间介电层可流动半导体器件衬底半导体电子装置固化处理沉积制造退火处理沉积膜热预算深沟槽填充填满
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【说明书】：

本发明提供一种半导体器件及其制造方法、电子装置。所述方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有沟槽；在所述沟槽中循环进行第一可流动的层间介电层的至少一部分的沉积操作和第一固化处理操作，直至填满所述沟槽，以形成所述第一可流动的层间介电层；在所述半导体衬底和所述第一可流动的层间介电层上沉积第二可流动的层间介电层；对所述第一可流动的层间介电层和所述第二可流动的层间介电层进行第二固化处理；以及对所述第一可流动的层间介电层和所述第二可流动的层间介电层进行蒸气退火处理。本发明提供的半导体器件的制造方法可以改善沟槽深处的沉积膜的质量而不增加热预算，有利于较深沟槽的填充。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件及其制造方法、电子装置。

背景技术

随着半导体集成电路的发展，半导体器件的特征尺寸越来越小。减小特征尺寸会导致半导体器件的间隙和沟槽的深度与宽度之间的纵宽比增大。过高的纵宽比可能在间隙和沟槽的填充过程中产生问题，例如所沉积的材料倾向于在沟槽顶角处悬垂或在沟槽中心处产生空洞。这可引起器件性能和电可靠性问题。

可流动的化学气相沉积(FCVD)工艺由于具有优异的间隙填充能力并且与即将形成的器件轮廓无关而被广泛应用在20nm以下节点的制程技术中。然而，为了实现良好的膜质量，需要对FCVD膜进行高温退火以使其发生转变。随着半导体器件的纵宽比增大，FCVD膜在沟槽深处发生完全转变也越来越困难。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种半导体器件的制造方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有沟槽；在所述沟槽中循环进行第一可流动的层间介电层的至少一部分的沉积操作和第一固化处理操作，直至填满所述沟槽，以形成所述第一可流动的层间介电层；在所述半导体衬底和所述第一可流动的层间介电层上沉积第二可流动的层间介电层；对所述第一可流动的层间介电层和所述第二可流动的层间介电层进行第二固化处理；以及对所述第一可流动的层间介电层和所述第二可流动的层间介电层进行蒸气退火处理。

可选地，所述第一固化处理操作为低温紫外线固化处理，处理温度为50～80℃。

可选地，所述第二固化处理操作为臭氧固化处理，处理温度为150℃。

可选地，所述第一可流动的层间介电层的所述至少一部分采用可流动的化学气相沉积工艺沉积。

可选地，所述第二可流动的层间介电层采用可流动的化学气相沉积工艺沉积。

可选地，所述第一可流动的层间介电层的所述至少一部分的沉积操作和第一固化处理操作循环2～3次。

可选地，所述第一可流动的层间介电层的所述至少一部分的厚度为200～600埃。

根据本发明的另一方面，提供了一种根据上述方法制造的半导体器件。

根据本发明的又一方面，提供了一种电子装置，包括根据上述方法制造的所述半导体器件。

根据本发明提供的半导体器件的制造方法，在填充沟槽的过程中，边沉积边固化，通过多次循环的沉积和固化操作完成填充。这使得沟槽深处的介电材料可以发生比较充分的转变，从而不会留下空洞。因此，本发明提供的半导体器件的制造方法可以改善沟槽深处的沉积膜的质量而不增加热预算，有利于较深沟槽的填充。

为了使本发明的目的、特征和优点更明显易懂，特举较佳实施例，并结合附图，做详细说明如下。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中：