半导体装置的形成方法制造方法及图纸

形成半导体装置的方法包括沉积介电层于基板上，进行第一图案化以形成开口于介电层中，并沉积氧化物膜于介电层上及介电层的开口中，且氧化物膜接触介电层。氧化物膜由多个前驱物形成，且前驱物不含氧气。沉积氧化物膜的步骤包括形成前驱物的第一前驱物的等离子体。

Formation Method of Semiconductor Device

The method for forming a semiconductor device includes depositing a dielectric layer on a substrate, first patterning to form an opening in the dielectric layer, and depositing an oxide film on the dielectric layer and in the opening of the dielectric layer, and the oxide film contacts the dielectric layer. The oxide film is formed by several precursors, and the precursors do not contain oxygen. The steps of depositing oxide films include plasma forming the first precursor of the precursor.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的形成方法
本公开实施例涉及半导体装置的形成方法，更特别涉及以不含氧的同素异形体的前驱物沉积形成氧化物层。
技术介绍
半导体装置用于多种电子应用，比如个人电脑、手机、数码相机、与其他电子设备。半导体装置的制作方法通常为按序沉积绝缘或介电层、导电层、与半导体层的材料于半导体基板上，并采用光刻与蚀刻工艺图案化多种材料层，以形成电路构件与单元于其上。半导体产业持续减小最小结构尺寸，可持续改良多种电子构件(如晶体管、二极管、电阻、电容、或类似物)的集成密度，以将更多构件整合至给定面积中。然而随着最小结构尺寸缩小，所用的每一工艺将出现额外问题，且需解决这些额外问题。
技术实现思路
本公开一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：将基板置入沉积腔室；沉积层状物于基板上；以及沉积氧化物层于层状物上，包括：使第一前驱物材料流入沉积腔室；在沉积腔室中，自第一前驱物材料形成氧化物层的一部分；点火第二前驱物材料成等离子体，且第二前驱物材料不含氧的同素异形体；以及在沉积腔室中，自等离子体形成氧化物层的一部分。本公开一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：沉积介电层于基板上；进行第一图案化步骤，以形成凹陷于介电层中；以及沉积氧化物膜于介电层上与介电层的凹陷中，且氧化物膜接触介电层，其中氧化物膜由多个前驱物形成，其中前驱物不含氧气，且其中沉积氧化物膜的步骤包含形成前驱物的第一前驱物的等离子体。本公开一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：形成介电层于半导体基板上；图案化介电层上的光刻胶；将半导体基板与光刻胶置入工艺腔室；采用蚀刻工艺，以将光刻胶的图案转移至介电层；按序提供多个前驱物至工艺腔室中，其中前驱物不含氧的同素异形体；以及在工艺腔室中形成氧化物层于介电层上，氧化物层接触介电层，且形成氧化物层的步骤包括点火前驱物的至少一前驱物成等离子体。附图说明图1A至图1H是一些实施例中，采用低温介电膜的半导体装置中的导电线路，于形成方法的多种中间阶段的剖视图。图2是一些实施例中，用于沉积低温介电膜的沉积系统。图3是一些实施例中，用于沉积系统的控制单元。图4是一些实施例中，下方层损伤与低温介电膜厚度之间关系的实验结果。图5A至图5C是一些实施例中，采用低温介电膜的半导体装置于形成方法的多种中间阶段的剖视图。图6A至图6J是一些实施例中，采用低温介电膜的半导体装置中的导电线路，于形成方法的多种中间阶段的剖视图或平面图。图7A至图15B是一些实施例中，采用低温介电膜的半导体装置中的导电线路，于形成方法的多种中间阶段的剖视图、平面图、或透视图。图16至图25是一些实施例中，采用低温介电膜的鳍状场效晶体管半导体装置于形成方法的多种中间阶段的剖视图。符号说明A-A'、B-B'、6C-6C'、6F-6F'、6I-6I'剖线ER1、ER2边缘粗糙度DT1、DT3厚度变化T1、T2、T3、T4、T5、T6厚度WR1、WR2宽度粗糙度W1、W2、W3、W4、W5宽度100、500、600、700半导体装置102半导体基板112、612、702层间介电层114、514、614下方层116、516、616、736、862低温介电膜118、518、618上方层120、632导电线路200沉积系统203沉积腔室205第一前驱物输送系统206第二前驱物输送系统207气体供应器209流量控制器213前驱物气体控制器215控制单元216歧管217喷洒头219外壳221安装平台223真空泵225排气出口230第一电极231上电极232、233射频产生器301处理器303显示器305输入/输出构件306中央处理器308存储器310大量存储装置312总线314显示卡316输入/输出接口318网络接口320局域网络或广域网络400图表410、420、430曲线512底层502、602、704、850基板522、622、624、734、750开口612目标层630、764导电材料724遮罩区728、854遮罩层770线路切割部772第一导电线路774第二导电线路802源极/漏极区818栅极介电层820栅极850B第一区850C第二区852抗反射涂层856芯层858芯864间隔物868、874鳍状物872浅沟槽隔离区具体实施方式下述内容提供的不同实施例可实施本公开的不同结构。特定构件与排列的实施例是用以简化本公开而非局限本公开。举例来说，形成第一构件于第二构件上的叙述包含两者直接接触，或两者之间隔有其他额外构件而非直接接触。此外，本公开的多种例子中可重复标号，但这些重复仅用以简化与清楚说明，不代表不同实施例及/或设置之间具有相同标号的单元之间具有相同的对应关系。此外，空间性的相对用语如“下方”、“其下”、“较下方”、“上方”、“较上方”、或类似用语可用于简化说明某一元件与另一元件在图示中的相对关系。空间性的相对用语可延伸至以其他方向使用的元件，而非局限于图示方向。元件亦可转动90°或其他角度，因此方向性用语仅用以说明图示中的方向。此处所述的多种实施例关于形成低温介电膜，其用于半导体装置的工艺。此处所述的低温介电膜、工艺、方法、或材料，可用于许多应用(包含鳍状场效晶体管)。举例来说，本公开实施例很适合图案化鳍状物，使结构之间的空间较紧密。此外，用于形成鳍状场效晶体管的鳍状物的间隔物又称作芯，其形成方法可采用此处所述的技术或材料。在另一例中，低温介电膜在多重图案化工艺中可作为多层光刻胶的一部分，或在图案化时作为减少结构尺寸的膜。然而本公开实施例并不局限于这些应用。此处所述的用语“低温介电膜”指的是采用较低工艺温度(比如低于或等于200℃)沉积的介电层。在一些例子中，以较低工艺温度沉积介电材料，可在沉积时减少对介电材料下方的层状物造成可能的损伤。此处所述的低温介电膜可用于形成不同种类的半导体装置的不同工艺。在第一例示性的实施例中，图1A至1H显示形成导电线路120于半导体基板102上的层间介电层112中的中间阶段的剖视图。在图1A至图1H的实施例中，低温介电膜116在形成导电线路120时，作为图案化层间介电层112的蚀刻遮罩。举例来说，图1A至图1H所示的实施例为后段工艺中，形成导电线路的方法的部分。在图1A中，层间介电层112与下方层114形成于半导体装置100中。在一些实施例中，层间介电层112可形成于半导体基板102上。半导体基板102的组成可为半导体材料如掺杂或未掺杂的硅，或绝缘层上半导体基板的主动层。半导体基板102可包含其他半导体材料如锗、半导体化合物(包含碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟、及/或锑化铟)、半导体合金(包括硅锗、磷砷化镓、砷化铝铟、砷化铝镓、砷化镓铟、磷化镓铟、及/或磷砷化镓铟)、或上述的组合。亦可采用其他基板如多层基板或组成渐变基板。装置(未图示)如晶体管、二极管、电容、电阻、或类似物可形成于半导体基板102的主动表面之中及/或之上。装置可包含多种主动装置如晶体管或类似物，与多种被动装置如电容、电阻、电感、或类似物。可采用任何合适方法，形成主动装置与被动装置于半导体基板102之中或之上。在一些例子中，可省略半导体基板102。层间介电层112可包含介电材料，其形成方法可为旋转涂布、化学气相沉积、可流动的化学气相沉积、等离子体增强化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的形成方法，包括：将一基板置入一沉积腔室；沉积一层状物于该基板上；以及沉积一氧化物层于该层状物上，包括：使一第一前驱物材料流入该沉积腔室；在该沉积腔室中，自该第一前驱物材料形成该氧化物层的一部分；点火一第二前驱物材料成一等离子体，且该第二前驱物材料不含氧的同素异形体；和在该沉积腔室中，自该等离子体形成该氧化物层的一部分。

【技术特征摘要】
2017.09.29 US 62/566,044;2018.04.30 US 15/967,4801.一种半导体装置的形成方法，包括：将一基板置入一沉积腔室；沉积一层状物于该基板上；以及沉积一氧化物层于该层状物上，包括：使一第一前驱物材料流入该沉积腔室；在该沉积腔室中，自该第一前驱物材料形成该氧化物层的一部分；点火一第二前驱物材料成一等离子体，且该第二前驱物材料不含氧的同素异形体；和在该沉积腔室中，自该等离子体形成该氧化物层的一部分。2.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，还包括图案化一开口于该层状物中。3.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其中沉积该氧化物层的工艺温度小于约200℃。4.如权利要求1所述的半导体装置的形成方法，其中该第二前驱物材料不含气态氧。5.一种半导体装置的形成方法，包括：沉积一介电层于一基板上；进行一第一图案化步骤，以形成一凹陷于该介电层中；以及沉积一氧化物膜于该介电层上与该介电层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡万霖，许仲豪，张竞予，王仁宏，潘兴强，李资良，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71