[发明专利]一种半导体器件的制备方法及半导体器件

说明书

本发明公开了一种半导体器件的制备方法及半导体器件，其制备方法包括：在衬底表面形成隔绝层；在隔绝层形成凹槽，凹槽贯穿隔绝层；在凹槽内和隔绝层上形成保护层；在保护层上形成介质层；形成接触孔，接触孔分别贯穿保护层和介质层至衬底表面。本发明的半导体器件的制备方法不仅可用于化学气相沉积也可用于物理气相沉积中金属导线短路的工艺中。本发明的制备方法简单、易操作，还可以避免金属前介电层结构中的隔绝层与形成的磷酸接触，保护金属前介电层结构的完整性，从而防止隔绝层易被腐蚀导致半导体器件短路。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种半导体器件的制备方法及半导体器件。

背景技术

在半导体器件生产过程中，目前广泛应用四乙基硅酸盐(TEOS)掺杂硼磷，通过CVD(化学气相沉积)方法形成硼磷硅玻璃(BPSG)作为金属前介电层(PMD),BPSG(硼磷硅玻璃)在高温回流后具有良好的台阶覆盖的能力，有益于后续金属层的平坦化。BPSG(硼磷硅玻璃)吸收水汽的能力很强，在一定的磷浓度下，磷容易从BPSG(硼磷硅玻璃)薄膜中析出，以五氧化二磷的形式存在，遇到环境中的水汽，易结合形成磷酸，特别在有化学清洗剂的工序或者薄膜长时间暴露空气中，析出的磷与水结合形成磷酸的几率更大。即便是采用其他材料作为金属介电层，也会形成其他种类的酸性物质，酸会腐蚀隔绝层，造成PMD结构缺失，金属填充导致器件短路失效。

发明内容

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种半导体器件的制备方法，包括：在衬底表面形成隔绝层；在所述隔绝层形成凹槽，所述凹槽贯穿所述隔绝层，且所述凹槽靠近所述衬底一侧的截面积到远离所述衬底一侧的截面积逐渐增大；在所述凹槽内和所述隔绝层上形成保护层；在所述保护层上形成介质层；形成接触孔，所述接触孔分别贯穿所述保护层和所述介质层至所述衬底表面。

进一步地，在所述接触孔内形成导电栓塞；在所述导电栓塞上和所述介质层上形成金属导电层，制得半导体器件。

进一步地，所述隔绝层的厚度为20-50nm。

进一步地，所述保护层的厚度大于200nm。

进一步地，所述在所述凹槽内和所述隔绝层上形成保护层之后，还包括：高温回流。

进一步地，所述形成接触孔之后，还包括：超声波清洗。

进一步地，所述超声波清洗包括：使用体积比例为2-8：1的硫酸和双氧水混合液去除残留光刻胶有机物；使用体积比例为1：1：3-8的氢氧化铵、双氧水和纯水的混合液去除杂质微粒和部分聚合物。

进一步地，所述在所述保护层上形成介质层之后，还包括：使用化学机械抛光技术对所述介质层的表面进行打磨。

进一步地，所述在所述导电栓塞上和所述介质层上形成金属导电层包括：在所述导电栓塞上和所述介质层上利用物理气相沉积法溅镀铝金属层。

进一步地，所述在所述接触孔内形成导电栓塞包括：使用物理气相淀积法淀积金属钨薄膜，直至各所述接触孔完全填满金属钨。

根据本发明的另一个方面，提供一种半导体器件，通过采用上述方案任一项所述的制备方法所制备。

根据本发明的又一个方面，提供一种半导体器件，包括：衬底；在所述衬底表面依次层叠设置的介质层、保护层和隔绝层，所述隔绝层直接覆盖在所述衬底表面；接触孔，其贯穿所述介质层、所述保护层和隔绝层层，所述隔绝层与所述接触孔的连接处被所述保护层覆盖。

进一步地，还包括：导电栓塞，其填充满所述接触孔。

进一步地，还包括：金属导电层，其设在所述介质层远离所述衬底的表面上，且覆盖所述导电栓塞和所述介质层。