[发明专利]硼磷硅玻璃介电层的制备方法、半导体器件及电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种硼磷硅玻璃介电层的制备方法、半导体器件以及电子装置。

背景技术

随着MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)装置尺寸的不断减小，半导体制作工艺已经进入深亚微米时代，且向超深亚微米发展，然而随着集成电路密度的不断提高，对半导体器件的性能以及稳定性也提出了更高的要求。

制备半导体器件的过程中需要沉积形成各种薄膜，例如在形成金属互连结构时需要首先沉积金属前介电层，所述介电层的种类众多，其中硼磷硅玻璃(BoronPhosphorousdopedSilicateGlass，BPSG)得到了广泛的应用，所述硼磷硅玻璃(BPSG)通常选用次常压化学汽相沉积(SACVD)的方法制备，其中硼的掺杂可以降低软化温度(softeningpoint)，磷可以吸附聚集的(getteringeffect)各种游离离子，例如Na离子等。

其中，所述硼磷硅玻璃(BPSG)在制备过程中通常选用四乙基正硅酸盐(TEOS)、三乙基硼酸盐(TEB)、三乙基磷酸盐(TEPO)等液体作为硅源、硼源和磷源，所述液态的原料需要在高温下气化以通过注射阀进入到反应腔室。

通过上述方法沉积所述硼磷硅玻璃(BPSG)介电层后，然后在所述介电层中形成接触孔，在对所述接触孔进行检验时发现由于所述硼磷硅玻璃(BPSG)介电层中通常会存在孔洞(void)，如图1虚线方框中部分所示，其会造成所述接触孔发生桥连(bridge)的现象，使半导体器件性能下降，甚至失效。

因此需要对现有技术中硼磷硅玻璃(BPSG)的沉积方法作进一步的改进，以便消除上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明为了克服目前存在的问题，提供了一种硼磷硅玻璃介电层的制备方法，所述方法包括预沉积步骤和主沉积步骤，

其中，所述预沉积步骤中磷源的流量小于所述主沉积步骤中磷源的流量，以降低制备得到的硼磷硅玻璃介电层中磷的含量。

可选的，所述预沉积步骤制备得到的所述硼磷硅玻璃介电层中磷的含量比所述主沉积步骤制备得到的硼磷硅玻璃介电层中磷的含量低10％-15％。

可选的，所述预沉积步骤的时间小于所述主沉积步骤的时间。

可选的，所述预沉积步骤的时间在所述主沉积步骤的时间的10％以内。

可选的，所述预沉积步骤的时间在10s以内。

可选的，选用三乙基磷酸盐作为所述磷源。

可选的，所述方法中选用四乙基正硅酸盐作为硅源，选用三乙基硼酸盐作为硼源。

本发明还提供了一种半导体器件，包括采用所述的方法制备得到的硼磷硅玻璃介电层。

本发明还提供了一种电子装置，包括所述的半导体器件。

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种新的硼磷硅玻璃介电层沉积方法，所述方法包括预沉积和主沉积两个步骤，其中在所述预沉积步骤中通过降低所述TEB和TEPO气体的流量，以及同时控制该预沉积步骤的沉积时间，来避免在所述预沉积步骤中磷的浓度过大的问题，同时还可以使硼和磷的浓度更加均一，从而消除所述硼磷硅玻璃介电层在后续形成接触孔的步骤中孔洞的出现以及桥连现象的发生。

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，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1为现有技术中制备得到的硼磷硅玻璃膜中孔洞缺陷示意图；

图2为预沉积步骤中不同含量的磷得到的硼磷硅玻璃膜示意图；

图3为本发明一实施例中所述硼磷硅玻璃膜的制备工艺流程示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。