硅氧介質(zhì)層，其中該含硅氧介質(zhì)層經(jīng)本申請(qǐng)?zhí)峁┑暮柩踅橘|(zhì)層的表面處理方法處理形 成。該半導(dǎo)體器件中含硅氧介質(zhì)層中的缺陷得以去除，避免了由含硅氧介質(zhì)層中缺陷造成 的半導(dǎo)體器件穩(wěn)定性下降的問題。
[0034] 在本申請(qǐng)上述的半導(dǎo)體器件中，硅氧介質(zhì)層可以為一層或多層，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可以根據(jù)實(shí)際工藝需求設(shè)置含硅氧介質(zhì)層的層數(shù)。采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑暮柩踅橘|(zhì)層的制 作方法制作含硅氧介質(zhì)層的過程中，當(dāng)硅氧介質(zhì)層為多層時(shí)，可以在形成每層硅氧介質(zhì)層 后進(jìn)行UV處理和氧化處理，也可以在完成硅氧介質(zhì)層的制作后進(jìn)行UV處理和氧化處理。
[0035] 本申請(qǐng)進(jìn)一步提供了一種互連層，包括襯底，設(shè)置于襯底上的含硅氧介質(zhì)層，設(shè)置 于含硅氧介質(zhì)層的溝槽，以及設(shè)置于溝槽內(nèi)的金屬層，其中該含硅氧介質(zhì)層經(jīng)本申請(qǐng)?zhí)峁?的含硅氧介質(zhì)層的表面處理方法處理形成。
[0036] 在本申請(qǐng)上述的互連層中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，選擇介電層、硬 掩膜層和金屬層的材料。在本申請(qǐng)的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，介電層包括氮化娃阻擋層和 SiOH介電層，硬掩膜層包括BD、SiO2和TiN。介電層、硬掩膜層和金屬層的沉積方法，以及 刻蝕硬掩膜層、含硅氧介質(zhì)層和介電層的方法為本領(lǐng)域常見的技術(shù)，在此不再贅述。
[0037] 在本申請(qǐng)上述的半導(dǎo)體器件中，襯底上至少形成一種結(jié)構(gòu)，除了上述所提及的互 連層結(jié)構(gòu)外，還可以是比如晶體管、二極管、電容器或淺溝槽結(jié)構(gòu)等，從而在襯底上形成了 半導(dǎo)體器件區(qū)。上述含硅氧介質(zhì)層形成于襯底的半導(dǎo)體器件區(qū)上，且對(duì)半導(dǎo)體器件起到隔 離的作用。
[0038] 下面將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N含硅氧介質(zhì)層的制作方法。
[0039] 實(shí)施例1
[0040] 本實(shí)施例提供了一種含硅氧介質(zhì)層的表面處理方法。
[0041] 其中，含硅氧介質(zhì)層為SiO2介質(zhì)層，形成SiO2介質(zhì)層的工藝條件為：以四甲基硅烷 和氧氣為反應(yīng)氣體，四甲基硅烷的流量為3000SCCm，氧氣的流量為5000SCCm，基板沉積溫 度為700°C，沉積厚度為350nm ;
[0042] 該表面處理方法包括以下步驟：
[0043] 采用波長(zhǎng)為IOOnm的UV處理SiO2介質(zhì)層，其工藝條件為：紫外線的光強(qiáng)度為 2000mW/cm 2,處理溫度為450°C，時(shí)間為2分鐘；
[0044] 采用O3對(duì)UV處理后的SiO2介質(zhì)層進(jìn)行氧化處理，其工藝條件為：0 3的流量為 15000sccm，處理的溫度為300°C，時(shí)間為120秒。
[0045] 實(shí)施例2
[0046] 本實(shí)施例提供了一種含硅氧介質(zhì)層的表面處理方法。
[0047] 其中，含硅氧介質(zhì)層為SiO2介質(zhì)層，形成SiO2介質(zhì)層的工藝條件為：以四甲基硅烷 和氧氣為反應(yīng)氣體，四甲基硅烷的流量為3000 SCCm，氧氣的流量為5000SCCm，基板沉積溫 度為700°C，沉積厚度為350nm ;
[0048] 該表面處理方法包括以下步驟：
[0049] 采用波長(zhǎng)為250nm的UV處理SiO2介質(zhì)層，其工藝條件為：紫外線的光強(qiáng)度為 lOOmw/cm2,處理溫度為300°C，時(shí)間為6分鐘；
[0050] 采用O3對(duì)UV處理后的SiO2介質(zhì)層進(jìn)行氧化處理，其工藝條件為：0 3的流量為 5000sccm，處理的溫度為400°C，時(shí)間為30秒。
[0051] 實(shí)施例3
[0052] 本實(shí)施例提供了一種含硅氧介質(zhì)層的表面處理方法。
[0053] 其中，含硅氧介質(zhì)層為SiO2介質(zhì)層，形成SiO2介質(zhì)層的工藝條件為：以四甲基硅烷 和氧氣為反應(yīng)氣體，四甲基硅烷的流量為3000 SCCm，氧氣的流量為5000SCCm，基板沉積溫 度為700°C，沉積厚度為350nm ;
[0054] 該表面處理方法包括以下步驟：
[0055] 采用波長(zhǎng)為IOOnm的UV處理SiO2介質(zhì)層，其工藝條件為：紫外線的光強(qiáng)度為 1000mW/cm 2,處理溫度為400°C，時(shí)間為10分鐘；
[0056] 采用O2對(duì)UV處理后的SiO2介質(zhì)層進(jìn)行氧化處理，其工藝條件為：0 2的流量為 15000sccm，處理的溫度為300°C，時(shí)間為60s。
[0057] 實(shí)施例4
[0058] 本實(shí)施例提供了一種含硅氧介質(zhì)層的表面處理方法。
[0059] 其中，含硅氧介質(zhì)層為SiO2介質(zhì)層，形成SiO2介質(zhì)層的工藝條件為：以四甲基硅烷 和氧氣為反應(yīng)氣體，四甲基硅烷的流量為3000 SCCm，氧氣的流量為5000SCCm，基板沉積溫 度為700°C，沉積厚度為350nm ;
[0060] 該表面處理方法包括以下步驟：
[0061] 采用波長(zhǎng)為250nm的UV處理SiO2介質(zhì)層，其工藝條件為：紫外線的光強(qiáng)度為 500mW/cm 2,處理溫度為300°C，時(shí)間為6分鐘；
[0062] 采用O2對(duì)UV處理后的SiO2介質(zhì)層進(jìn)行氧化處理，其工藝條件為：0 2的流量為 5000sccm，處理的溫度為400°C，時(shí)間為120s。
[0063] 實(shí)施例5
[0064] 本實(shí)施例提供了一種含硅氧介質(zhì)層的表面處理方法。
[0065] 其中，含硅氧介質(zhì)層為SiO2介質(zhì)層，形成SiO2介質(zhì)層的工藝條件為：以四甲基硅烷 和氧氣為反應(yīng)氣體，四甲基硅烷的流量為3000 SCCm，氧氣的流量為5000SCCm，基板沉積溫 度為700°C，沉積厚度為350nm ;
[0066] 該表面處理方法包括以下步驟：
[0067] 采用波長(zhǎng)為300nm的UV處理SiO2介質(zhì)層，其工藝條件為：紫外線的光強(qiáng)度為 1500mW/cm2,處理溫度為500°C，時(shí)間為2分鐘；
[0068] 采用O3和O2混合物對(duì)UV處理后的SiO2介質(zhì)層進(jìn)行氧化處理，其工藝條件為：0 3 的流量為15000sccm，O2的流量為15000sccm，處理的溫度為300°C，時(shí)間為45s。
[0069] 實(shí)施例6
[0070] 本實(shí)施例提供了一種含硅氧介質(zhì)層的表面處理方法。
[0071 ] 其中，含硅氧介質(zhì)層為SiO2介質(zhì)層，形成SiO2介質(zhì)層的工藝條件為：以四甲基硅烷 和氧氣為反應(yīng)氣體，四甲基硅烷的流量為3000SCCm，氧氣的流量為5000SCCm，基板沉積溫 度為700°C，沉積厚度為350nm ;
[0072] 該表面處理方法包括以下步驟：
[0073] 采用波長(zhǎng)為200nm的UV處理SiO2介質(zhì)層，其工藝條件為：紫外線的光強(qiáng)度為 1500mW/cm2,處理溫度為400°C，時(shí)間為6分鐘；
[0074] 采用O3和O2混合物對(duì)UV處理后的SiO2介質(zhì)層進(jìn)行氧化處理，其工藝條件為：0 3 的流量為5000sccm，O2的流量為15000sccm，處理的溫度為400°C，時(shí)間為120s。
[0075] 實(shí)施例7
[0076] 本實(shí)施例提供了一種含硅氧介質(zhì)層的表面處理方法。
[0077] 其中，含硅氧介質(zhì)層為SiO2介質(zhì)層，形成SiO2介質(zhì)層的工藝條件為：以四甲基硅烷 和氧氣為反應(yīng)氣體，四甲基硅烷的流量為3000 SCCm，氧氣的流量為5000SCCm，基板沉積溫 度為700°C，沉積厚度為350nm ;
[0078] 該表面處理方法包括以下步驟：
[0079] 采用波長(zhǎng)為320nm的UV處理SiO2介質(zhì)層，其工藝條件為：紫外線的光強(qiáng)度為 2100mW/cm2,處理溫度為510°C，時(shí)間為11分鐘；
[0080] 采用O3和O2混合氣體對(duì)UV處理后的SiO2介質(zhì)層進(jìn)行氧化處理，其工藝條件為： O3的流量為4000sccm，O2的流量為16000sccm，處理的溫度為290°C，時(shí)間為40s。
[0081] 測(cè)試：
[0082] 通過SEM觀察實(shí)施例1至7中UV處理前以及氧化處理后半導(dǎo)體器件表面的形貌， 并采用統(tǒng)計(jì)的方法計(jì)算出SiO 2介質(zhì)層中殘留物的去除率，其結(jié)果請(qǐng)見表1。
[0083] 表 1
[0084]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含硅氧介質(zhì)層的表面處理方法，其特征在于，所述表面處理方法包括以下步 驟： 對(duì)所述含硅氧介質(zhì)層進(jìn)行UV處理，以除去所述含硅氧介質(zhì)層中的殘留有機(jī)物；以及 對(duì)所述UV處理后的含硅氧介質(zhì)層進(jìn)行氧化處理，以氧化所述含硅氧介質(zhì)層中的殘留 硅。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述UV處理采用波長(zhǎng)為100~ 300nm的紫外線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面處理方法，其特征在于，所述UV處理的溫度為300~ 500°C，處理時(shí)間為2~10分鐘，所述紫外線的光強(qiáng)度為100~2000mW/cm 2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述氧化處理采用03、02或它們 的混合物作為氧化氣體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所示的表面處理方法，其特征在于，所述O3和O2混合物中O3的體積 百分含量為25%以上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的表面處理方法，其特征在于，所述氧化處理方案中， 采用O3時(shí)，O3的流量為5000~15000sccm，處理溫度為300~400°C，處理時(shí)間為30~ 120s ； 采用O2時(shí)，O2的流量為5000~15000sccm，處理溫度為300~400°C，處理時(shí)間為60~ 120s ； 采用O3和O2的混合物時(shí)，O3的流量為5000~15000sccm，O 2的流量為0~15000sccm， 處理溫度為300~400°C，處理時(shí)間為45~120s。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述含硅氧介質(zhì)層為SiO2層、 SiON層或SiOC層。
8. -種含硅氧介質(zhì)層，其特征在于，所述含硅氧介質(zhì)層經(jīng)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述 的表面處理方法處理形成。
9. 一種半導(dǎo)體器件，包括襯底以及設(shè)置于所述襯底上的一層或多層含硅氧介質(zhì)層，其 特征在于，各所述含硅氧介質(zhì)層經(jīng)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的表面處理方法處理形成。
10. -種互連層，包括襯底、設(shè)置于所述襯底上的含硅氧介質(zhì)層、設(shè)置于所述含硅氧介 質(zhì)層的溝槽以及設(shè)置于所述溝槽內(nèi)的金屬層，其特征在于，所述含硅氧介質(zhì)層經(jīng)權(quán)利要求1 至7中任一項(xiàng)所述的表面處理方法處理形成。
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種含硅氧介質(zhì)層及其表面處理方法、半導(dǎo)體器件及互連層。其中，含硅氧介質(zhì)層的表面處理方法包括：對(duì)含硅氧介質(zhì)層進(jìn)行UV處理，以除去含硅氧介質(zhì)層中的殘留有機(jī)物；以及對(duì)UV處理后的含硅氧介質(zhì)層進(jìn)行氧化處理，以氧化含硅氧介質(zhì)層中的殘留硅。該表面處理方法通過在形成含硅氧介質(zhì)層的步驟后，增加對(duì)含硅氧介質(zhì)層進(jìn)行UV處理以及氧化處理步驟，從而去除了含硅氧介質(zhì)層中缺陷，避免了由含硅氧介質(zhì)層中缺陷造成的半導(dǎo)體器件穩(wěn)定性下降的問題。
【IPC分類】H01L21-3105, H01L23-532, H01L21-768
【公開號(hào)】CN104752195
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310754122
【發(fā)明人】鄧浩
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月31日