[发明专利]金属间介质层形成方法及半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种金属间介质层形成方法及半导体器件。

背景技术

随着半导体工艺的发展，半导体技术在摩尔定律的驱动下持续地朝更小的工艺节点迈进。随着半导体技术的不断进步，器件的功能不断强大，器件的集成度越来越高。

在超大规模集成电路工艺中，有着热稳定性、抗湿性的氧化硅一直是金属互连线路间使用的主要绝缘材料，氧化硅广泛应用于半导体制造的浅沟槽隔离、金属间介质层(Inter Metal Dielectric，IMD)、层间介质层(Inter Layer Dielectric，ILD)。

在申请公布号为CN101826489A的中国专利申请中，还可以发现更多氧化硅应用在半导体制造中的信息。

但是，请参考图1，现有技术在基底10上形成金属间介质层11时，形成有金属间介质层11的基底10会翘曲，翘曲的基底10在后续还需要进行退火、测试等很多其他半导体工艺，而翘曲的基底10放置在退火、测试等设备的基台时，不但工艺效果差，且有时退火、测试等设备会报警(tool wafer-chucking alarm)。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种使得基底翘曲度小的金属间介质层形成方法以提供适用于后继半导体制造机台的低翘曲度的硅片基底。

为解决上述问题，本发明提供一种金属间介质层形成方法，包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底表面形成金属间介质层，所述金属间介质层厚度大于2微米，所述金属间介质层的压应力小于30MPa。

可选的，所述金属间介质层材料为氧化硅。

可选的，所述金属介质层的形成工艺为等离子体辅助沉积。

可选的，所述等离子体辅助沉积的工艺参数为：采用正硅酸乙酯和氧气、或者正硅酸乙酯和臭氧作为反应气体，等离子体辅助沉积设备的射频功率为600瓦至700瓦，反应的沉积速率为8500埃/分钟。

可选的，等离子体辅助沉积设备的射频功率为600瓦至700瓦，正硅酸乙酯和氧气作为反应气体，其中正硅酸乙酯流量为1900-2100sccm，氧气流量为1900-2100sccm，氦气作为辅助气体，氦气流量为1900-2100sccm，等离子体辅助沉积设备放置所述半导体衬底的基台温度为390-410度，等离子体辅助沉积设备腔室压力为8-8.4torr。

可选的，所述半导体衬底为8英寸或12英寸。

本发明还提供一种半导体器件，包括：半导体衬底；位于所述半导体衬底表面的金属间介质层，所述金属间介质层厚度大于2微米，所述金属间介质层的压应力小于30MPa。

可选的，所述金属间介质层材料为氧化硅。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明实施例提供的金属间介质层形成方法形成的金属间介质层在厚度大于2微米时，压应力小于30MPa，使得半导体衬底的翘曲度小，使得半导体衬底为适用于后继半导体制造机台的低翘曲度的硅片基底，在进行后续工艺时，后续工艺设备不会报警。

附图说明

图1是现有技术在基底上形成金属间介质层时的剖面示意图；

图2是形成有金属间介质层的基底的翘曲度示意图；

图3是本发明一实施例的金属间介质层形成方法流程示意图；

图4-图5是本发明一实施例的金属间介质层形成方法过程示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术在基底10上形成金属间介质层11时，形成有金属间介质层11的基底10会翘曲，翘曲的基底10在后续还需要进行退火、测试等很多其他半导体工艺，而翘曲的基底10放置在退火、测试等设备的基台时，不但工艺效果差，且有时退火、测试等设备会报警(tool wafer-chucking alarm)。