[发明专利]改善半导体器件内应力的方法及半导体器件

说明书

本发明涉及一种改善半导体器件内应力的方法及半导体器件。该方法包括：获取衬底；在所述衬底上沉积第一层薄膜；在所述第一层薄膜上沉积第二层薄膜，所述第二层薄膜和所述第一层薄膜的伸缩趋势相反。通过在衬底上沉积伸缩趋势相反的第一层薄膜和第二层薄膜来减小半导体器件的内应力，从而减小半导体器件上薄膜的翘曲，避免沉积第二层薄膜后半导体器件上的薄膜发生断裂的问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种改善半导体器件内应力的方法及一种半导体器件。

背景技术

由于氮化硅薄膜具有良好的防水及防移动离子迁移的能力，因此，在半导体行业，经常会将氮化硅薄膜作为半导体器件最终的阻挡层来保护半导体器件免受水分和移动离子的侵害。但是，采用传统方式制得的氮化硅薄膜的内应力较高，内应力的存在不仅会削弱氮化硅薄膜的防水及防移动离子的效果，还可能会直接影响到半导体器件的性能。比如，当半导体器件本身具有内应力时，叠加上顶层氮化硅薄膜后，内应力过大的顶层氮化硅薄膜容易引起半导体器件发生翘曲，严重时可能会导致半导体器件上薄膜的断裂。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种改善半导体器件内应力的方法及半导体器件。

一种改善半导体器件内应力的方法,包括：

获取衬底；

在所述衬底上沉积第一层薄膜；

在第一层薄膜上沉积第二层薄膜，第二层薄膜和第一层薄膜的伸缩趋势相反。

在其中一个实施例中，第一层薄膜与第二层薄膜为同一种材料的薄膜。

在其中一个实施例中，第一层薄膜和第二层薄膜均为氮化硅薄膜。

在其中一个实施例中，在所述衬底上沉积第一层薄膜的步骤包括：

在第一射频功率以及第一反应气体与第二反应气体为第一流量比值的条件下，在所述衬底上沉积第一层薄膜；

在所述第一层薄膜上沉积第二层薄膜的步骤包括：

在第二射频功率以及第一反应气体与第二反应气体为第二流量比值的条件下，在所述衬底上沉积第二层薄膜；

其中，第一射频功率小于第二射频功率，和/或第一流量比值小于第二流量比值。

在其中一个实施例中，所述第一反应气体与所述第二反应气体分别为硅烷和氨气，所述第一射频功率大于等于400瓦且小于等于800瓦，且所述第一流量比值大于等于0.5且小于等于1.5；所述第二射频功率大于等于800瓦且小于等于1500瓦，且所述第二流量比值大于等于1.5且小于等于3。

在其中一个实施例中，所述硅烷的流量大于等于200标准毫升每分钟且小于等于1500标准毫升每分钟，所述氨气的流量大于等于200标准毫升每分钟且小于等于1000标准毫升每分钟。

在其中一个实施例中，所述改善半导体器件内应力的方法还包括：

量测所述衬底的第一内应力；

测量所述第一层薄膜的第二内应力；

所述第二内应力的绝对值大于等于所述第一内应力的绝对值，所述衬底和所述第一层薄膜的伸缩趋势相反。

在其中一个实施例中，第一层薄膜的内应力为热应力，第二层薄膜的内应力为本征应力。

在其中一个实施例中，第一层薄膜和第二层薄膜是在同一个工艺制程中分步完成的。

在其中一个实施例中，第一层薄膜的内应力为张应力，第二层薄膜的内应力均为压应力。