專利名稱：摻氟氧化硅玻璃層間絕緣膜的集成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體生產(chǎn)的工藝集成方法，特別是一種摻氟氧化硅 玻璃層間絕緣膜的集成方法。
背景技術(shù)：
在以摻氟氧化硅玻璃(FSG)作為半導(dǎo)體后端層間絕緣膜的工藝流程中， 通常都要防止FSG中的氟自由基向頂部擴散從而侵蝕金屬連線層的危害。 目前FSG層間絕緣膜的集成方法如圖1所示，包括淀積FSG層間絕緣膜； 淀積等離子正四乙氧基硅烷膜；化學(xué)機械拋光平坦化；淀積高折射率的氧 化物；開孔形成鎢連接線；對鎢層進行化學(xué)機械拋光；淀積上層金屬連線 層。這種方法在淀積FSG層間絕緣膜之后，再淀積普通氧化硅或者普通等 離子正四乙氧基硅烷膜，這種硅烷膜的應(yīng)力范圍在-100MPa到-200MPa之 間；其化學(xué)機械拋光平坦化停留在摻氟氧化硅玻璃膜中，而在化學(xué)機械拋 光平坦化之后，需要淀積一層高折射率的氧化物，并主要靠高折射率氧化 物中的硅與氟的自由基產(chǎn)生化學(xué)鍵而將氟自由基束縛住。
上述方法的主要缺點是，工藝較為復(fù)雜，而且按照這種方法處理的半 導(dǎo)體，對FSG中的氧自由基的束縛不夠充分，金屬連線層很容易受到侵蝕， 從而影響器件的電學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種摻氟氧化硅玻璃層間絕緣膜的集
成方法，能充分限制摻氟氧化硅玻璃中氟自由基擴散，滿足器件的電學(xué)要 求。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明摻氟氧化硅玻璃層間絕緣膜的集成方法
包括以下步驟淀積摻氟氧化硅層間絕緣膜；淀積應(yīng)力范圍處于-250MPa 到-600MPa的等離子正四乙氧基硅垸膜；化學(xué)機械拋光平坦化；開孔形成 鎢連接線；對鎢層進行化學(xué)機械拋光；淀積上層金屬連線層。
化學(xué)機械拋光平坦化停留在高應(yīng)力等離子正四乙氧基硅烷膜中。
本發(fā)明由于淀積的等離子正四乙氧基硅烷膜的應(yīng)力高于現(xiàn)有技術(shù)中淀 積的硅烷膜的應(yīng)力，這種高應(yīng)力的等離子正四乙氧基硅烷膜可以保證充分 束縛摻氟氧化硅玻璃中的氟自由基，從而使上層金屬連線層免受侵蝕，滿 足器件的電學(xué)要求。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中摻氟氧化硅玻璃層間絕緣膜的集成的流程圖； 圖2是本發(fā)明摻氟氧化硅玻璃層間絕緣膜的集成方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
如圖2所示，本發(fā)明本發(fā)明摻氟氧化硅玻璃層間絕緣膜的集成方法包 括以下步驟步驟一，淀積摻氟氧化硅玻璃(FSG)層間絕緣膜；步驟二， 淀積應(yīng)力范圍處于-250MPa到-600MPa的等離子正四乙氧基硅烷膜；步驟 三，化學(xué)機械拋光平坦化；步驟四，開孔形成鎢連接線；步驟五，對鎢層 進行化學(xué)機械拋光；步驟六，淀積上層金屬連線層。
與圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本發(fā)明所提供的方法在淀積了 FSG
之后，直接淀積高應(yīng)力等離子正四乙氧基硅烷膜以達到束縛氟的自由基的
目的，該硅烷膜應(yīng)力達到-250MPa到一600MPa。高應(yīng)力等離子正四乙氧基 硅烷膜可由調(diào)節(jié)膜中的雜質(zhì)含量來實現(xiàn)。相應(yīng)地，化學(xué)機械拋光平坦化停 留在高應(yīng)力等離子正四乙氧基硅垸膜中，而在化學(xué)機械拋光平坦化步驟之 后，不再需要淀積高折射率的氧化物。
本發(fā)明在FSG層間絕緣膜和金屬連線層之間使用應(yīng)力達到-250MPa到 -600MPa的等離子正四乙氧基硅烷膜，取代現(xiàn)有技術(shù)中普通的氧化膜或者 應(yīng)力只達到-lOOMPa至lj-200MPa的普通的正四乙氧基硅烷膜和后面附加的 高折射率氧化膜，利用該高應(yīng)力等離子正四乙氧基硅烷膜對FSG中氟的自 由基的物理化學(xué)束縛來達到限制氟的自由基擴散的目的。不僅可以充分束 縛FSG中的氟自由基，保護金屬連線層，滿足器件電學(xué)要求；而且節(jié)約了 一步化學(xué)氣相淀積高折射率氧化膜的步驟，方便了化學(xué)機械拋光的工藝控 制，簡化含有FSG的層間絕緣膜的集成過程。
權(quán)利要求
1、一種摻氟氧化硅玻璃層間絕緣膜的集成方法，包括以下步驟步驟一，淀積摻氟氧化硅層間絕緣膜；步驟二，淀積等離子正四乙氧基硅烷膜，該等離子正四乙氧基硅烷膜應(yīng)力范圍處于-250MPa到-600MPa之間；步驟三，化學(xué)機械拋光平坦化；步驟四，開孔形成鎢連接線；步驟五，對鎢層進行化學(xué)機械拋光；步驟六，淀積上層金屬連線層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述摻氟氧化硅玻璃層間絕緣膜的集成方法，其特 征是，所述步驟三中的化學(xué)機械拋光平坦化停留在高應(yīng)力等離子正四乙氧 基硅烷膜中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種摻氟氧化硅玻璃層間絕緣膜的集成方法包括以下步驟淀積摻氟氧化硅層間絕緣膜；淀積應(yīng)力范圍處于-250MPa到-600MPa的等離子正四乙氧基硅烷膜；化學(xué)機械拋光平坦化，并停留在高應(yīng)力等離子正四乙氧基硅烷膜中；開孔形成鎢連接線；對鎢層進行化學(xué)機械拋光；淀積上層金屬連線層。本發(fā)明通過高應(yīng)力的等離子正四乙氧基硅烷膜可以保證充分束縛摻氟氧化硅玻璃中的氟自由基，從而使上層金屬連線層免受侵蝕，滿足器件的電學(xué)要求。
文檔編號H01L21/31GK101110385SQ200610029070
公開日2008年1月23日 申請日期2006年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月18日
發(fā)明者菲 李 申請人:上海華虹Nec電子有限公司