[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本发明要求享有2006年12月29日提交的韩国专利申请No.10-2006-0137359的权益，在此引入其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件及其制造方法，以及更具体涉及一种具有氟掺杂的绝缘层的半导体器件及其制造方法。

背景技术

半导体器件可以具有高度集成结构，其包含具有空间间隙的线层(linelayer)。然而，这样的器件呈现出增加的寄生电容，从而导致信号传送中的延迟并还导致信号干扰。

为了减轻这类问题，半导体器件可以包含低-k电介质作为层间绝缘层来填充线图案之间的空间间隙以及绝缘层。氟掺杂的氧化层可以用作绝缘层。氟掺杂的氧化层可以具有用于填充线之间的狭窄空间间隙的良好特性和低介电常数(低-k)。F掺杂的氧化层的介电常数小于不掺杂的氧化硅层的介电常数来抑制线的信号传送延迟。此外，具有较好特性的用于填充狭窄间隙的F-掺杂氧化层用作线间(inter-line)绝缘隔层。

如图1中的实施例示出，半导体器件可以包括含有形成于半导体衬底10之上和/或上方的羟基的第一绝缘层12以及在第一绝缘层12之上和/或上方具有多个线图案14的线层。

第一绝缘层12可以用于线图案14和较低的线图案或单元器件之间的层间绝缘层。氟掺杂(“F-掺杂”)的氧化层16可以形成于第一绝缘层12之上和/或上方来填充各个线图案14之间的空间间隙。

在半导体器件中，由于层间绝缘层或覆盖层位于线层之下，所以可以使用TEOS层。TEOS层具有密集的结构和指定的平面特性并且其中包含OH官能团。

然而，氟掺杂的氧化层16直接与绝缘层12接触。因为氟具有良好的扩散能力，所以氟掺杂的氧化层16与在第一绝缘层12中的羟基反应来形成强腐蚀性的HF。HF引起了在绝缘层12中产生气泡的问题或引起金属或氧化物中的腐蚀。

发明内容

本发明的实施方式涉及具有扩散防止层的半导体器件，当在含有羟基的绝缘层上方形成F-掺杂的氧化层时，该扩散防止层防止氟和羟基之间的反应。

本发明的实施方式涉及一种半导体器件，其包括形成于半导体衬底上方的第一绝缘层；形成于该第一绝缘层上方的扩散防止层；以及形成于该扩散防止层上方的第二绝缘层。根据本发明的实施方式，该第二绝缘层由氟掺杂。

本发明的实施方式涉及一种制造半导体器件的方法，其至少包含以下步骤之一：在半导体衬底上方形成第一绝缘层；在该第一绝缘层上方形成扩散防止层；以及随后在该扩散防止层上方形成第二绝缘层。根据本发明的实施方式，该第二绝缘层由氟掺杂。

本发明的实施方式涉及一种半导体器件，其包括形成于半导体衬底上方具有羟基的第一绝缘层；形成于该第一绝缘层上方的具有多个线图案的线层，其中排列多个线图案，使得在各个线图案之间提供空间间隙；形成于各个线图案之间的空间间隙中的氟掺杂的第二绝缘层；以及多层扩散防止层，其包括用于抑制多个线图案之间的介电常数增加的第一绝缘层和用于防止氟从氟掺杂的第二绝缘层扩散到第一绝缘层的第二氧化层。

附图说明

图1示出了半导体器件；

图2到图5示出了根据实施方式的半导体器件。

具体实施方式

如在图2和图3的实施例示出，第一绝缘层52能够形成于半导体衬底50之上和/或上方。随后，具有多个线图案54的线层能形成于第一绝缘层52之上和/或上方。第一绝缘层52层可作为层间绝缘层，形成使下结构与线层或线层下面的栅极的覆盖层之间电绝缘。

可以相应于高集成半导体器件，减小各个线图案54之间的空间间隙。在需要快运行速度的高集成半导体器件中，有必要最小化线图案54之间的寄生电容。为此，可以执行线图案54的电绝缘和平坦化。对于多个线层，线图案54之间的空间间隙可以由用作层间绝缘层的第二绝缘层60填充。第二绝缘层可以用氟(F)来掺杂。

在根据本发明实施方式的半导体器件中，等角的(conformal)扩散防止层56可具有包含形成于线图案54之上和/或上方以及线图案54之间的空间间隙中的碳掺杂(“C-掺杂”)氧化层56c和氮掺杂氧化层56n(“N-掺杂”)的多层结构。扩散防止层，即，C-掺杂氧化层56c和N-掺杂氧化层56n，可以夹在第一绝缘层52和F-掺杂的绝缘层60之间。含有C-掺杂氧化层56c和N-掺杂氧化层56n的多层的扩散防止层可以用作抑制氟从F-掺杂的绝缘层60扩散到第一绝缘层52。