以富矽氧化层防止氟原子扩散之半导体制程

摘要

本发明的提供一种可防止掺氟矽玻璃之氟原子扩散的半导体制程，主要系在掺氟矽玻璃之上或／及之下设置一富矽氧化层(Si rich oxide)作为阻障层，以有效阻挡氟原子的扩散。依据本发明之制程，由于以富矽氧化层(Si rich oxide)作为阻障层，可以有效阻挡氟原子的扩散，故除了使用低介电常数(low-k)之掺氟矽玻璃来降低金属导线间寄生电容和RC延迟而提升元件性质外，且可防止氟原子扩散而攻击铜导线。此外，本发明所使用之富矽氧化层尚可防止铜原子的扩散，更提高了镶嵌式铜制程的可靠度。

主权项

2.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中该富矽氧化层为利用电浆加强化学气相沈积法所形成者。3.如申请专利范围第2项所述之半导体制程,其中该富矽氧化层为富矽之PE-SiH4氧化层。4.如申请专利范围第2项所述之半导体制程,其中该富矽氧化层为富矽之PE-TEOS氧化层。5.如申请专利范围第1.2.3或4项所述之半导体制,其中该富矽氧化层为折射率大于1.46者。6.如申请专利范围第5项所述之半导体制程,其中该富矽氧化层为折射率约1.53者。7.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中该金属层为铜金属层。8.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中该开口包括一内连线沟槽。9.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中该开口包括一介层窗。10.如申请专利范围第1项所述之半导体制程,其中该掺氟矽玻璃层为利用高密度电浆化学气相沈积法所形成者。11.一种以富矽氧化层防止氟原子扩散之半导体制程,包括下列步骤:依序沈积一富矽氧化层、一掺氟矽玻璃层于一半导体基底上,其中上述之富矽氧化层系作为防止氟原子扩散之阻障层;于该掺氟矽玻璃层与该富矽氧化层中定义出一开口;于该基底上沈积一金属层并填入上述开口;以及磨平该金属层。12.如申请专利范围第11项所述之半导体制程,其中该富矽氧化层为利用电浆加强化学气相沈积法所形成者。13.如申请专利范围第12项所述之半导体制程,其中该富矽氧化层为富矽之PE-SiH4氧化层。14.如申请专利范围第12项所述之半导体制程,其中该富矽氧化层为富矽之PE-TEOS氧化层。15.如申请专利范围第11.12.13或14项所述之半导体制程,其中该富矽氧化层为折射率大于1.46者。16.如申请专利范围第15项所述之半导体制程,其中该富矽氧化层为折射率约1.53者。17.如申请专利范围第11项所述之半导体制程,其中该金属层为铜金属层。18.如申请专利范围第11项所述之半导体制程,其中该开口包括一内连线沟槽。19.如申请专利范围第11项所述之半导体制程,其中试开口包括一介层窗。20.如申请专利范围第11项所述之半导体制程,其中该掺氟矽玻璃层为利用高密度电浆化学气相沈积法所形成者。21.一种以富矽氧化层防止氟原子扩散之半导体制程,包括下列步骤:依序沈积第一富矽氧化层、一掺氟矽玻璃层、第二富矽氧化层于一半导体基底上,其中第一富矽氧化层与第二富矽氧化层系作为防止氟原子扩散之阻障层;于上述第二富矽氧化层、掺氟矽玻璃层、第一富矽氧化层中定义出一开口;于该基底上沈积一金属层并填入上述开口;以及磨平该金属层。22.如申请专利范围第21项所述之半导体制程,其中该第一与第二富矽氧化层为利用电浆加强化学气相沈积法所形成者。23.如申请专利范围第22项所述之半导体制程,其中该第一与第二富矽氧化层为富矽之PE-SiH4氧化层。24.如申请专利范围第22项所述之半导体制程,其中该第一与第二富矽氧化层为富矽之PE-TEOS氧化层。25.如申请专利范围第21.22.23或24项所述之半导体制程,其中该第一与第二富矽氧化层为折射率大于1.46者。26.如申请专利范围第25项所述之半导体制程,其中该第一与第二富矽氧化层为折射率约1.53者。27.如申请专利范围第21项所述之半导体制程,其中该金属层为铜金属层。28.如申请专利范围第21项所述之半导体制程,其中该开口包括一内连线沟槽。29.如申请专利范围第21项所述之半导体制程,其中该开口包括一介层窗。30.如申请专利范围第21项所述之半导体制程,其中该掺氟矽玻璃层为利用高密度电浆化学气相沈积法所形成者。图式简单说明:第1-4图为一系列剖面图,用以说明本发明一较佳实施例以富矽氧化层防止氟原子扩散之半导体制程。第5图为一剖面图,用以说明本发明另一较佳实施例以富矽氧化层防止氟原子扩散之半导体制程。第6图为一剖面图,用以说明本发明再一较佳实施例以富矽氧化层防止氟原子扩散之半导体制程。