半导体器件的形成方法与流程

本发明涉及半导体制造，特别涉及一种半导体器件的形成方法。

背景技术：

1、在半导体器件的制备过程中，通常需要在半导体衬底上非晶硅(a-si)层，非晶硅层可作为硬掩模。非晶硅层与半导体衬底之间通常形成有氧化硅层，即，氧化硅层形成于半导体衬底表面，非晶硅层形成于氧化硅层表面。然而，非晶硅层表面具有许多不完整的悬挂h键，导致在氧化硅层表面上非晶硅层时，容易出现非晶硅层与氧化硅层的接触界面差，粘附性小，进而导致在部分区域出现片状缺陷的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体器件的形成方法，以提高非晶硅层与氧化硅层之间的粘附性。

2、为实现上述目的，本发明提供一种半导体器件的形成方法，包括：

3、提供半导体衬底；

4、采用第一沉积工艺，以第一沉积速率在所述半导体衬底上沉积第一氧化硅层，并以第二沉积速率在所述第一氧化硅层上沉积第二氧化硅层，所述第二沉积速率低于所述第一沉积速率；

5、采用第二沉积工艺，以低频射频的方式在所述第二氧化硅层上沉积第一非晶硅层，并以高频射频的方式在所述第一非晶硅层上沉积第二非晶硅层。

6、可选的，在所述的半导体器件的形成方法中，所述第一沉积工艺和所述第二沉积工艺均为等离子体增强化学气相沉积工艺。

7、可选的，在所述的半导体器件的形成方法中，在所述第一沉积工艺中，通过第一硅源和反应气体形成所述第一氧化硅层和所述第二氧化硅层。

8、可选的，在所述的半导体器件的形成方法中，在形成所述第一氧化硅层时，所述第一硅源的气体流量为110sccm～130sccm；在形成所述第二氧化硅层时，所述第一硅源的气体流量为20sccm～40sccm，以使所述第二沉积速率低于所述第一沉积速率。

9、可选的，在所述的半导体器件的形成方法中，所述第一硅源包括硅烷或者正硅酸乙酯；所述反应气体包括一氧化二氮。

10、可选的，在所述的半导体器件的形成方法中，在所述第二沉积工艺中，通过第二硅源和第二气体反应形成所述第一非晶硅层和所述第二非晶硅层。

11、可选的，在所述的半导体器件的形成方法中，所述第二硅源包括硅烷，所述第二气体包括氨气、一氧化二氮、氮气和氧气中的至少一种。

12、可选的，在所述的半导体器件的形成方法中，在所述第一沉积工艺中，工艺温度为395℃～405℃。

13、可选的，在所述的半导体器件的形成方法中，在所述第二沉积工艺中，工艺温度为295℃～305℃，压强为5torr～10torr。

14、可选的，在所述的半导体器件的形成方法中，所述低频射频的功率为450w～550w；所述高频射频的功率为1300w～1600w。

15、在本发明提供的半导体器件的形成方法中，通过以第一沉积速率在所述半导体衬底上沉积第一氧化硅层，并以第二沉积速率在所述第一氧化硅层上沉积第二氧化硅层，所述第二沉积速率低于所述第一沉积速率，如此，可以使第二氧化硅层以低的第二沉积速率缓慢的沉积在第一氧化硅层表面上，避免了界面缺陷，由此可以为第一非晶硅层提供较好的接触面。以及，以低频射频的方式在所述第二氧化硅层上沉积第一非晶硅层，如此一来，可以降低第二沉积工艺的工艺气体的轰击强度，由此使第一非晶硅层与第二氧化硅层之间具有较好的接触面，提高氧化硅层和非晶硅层之间的粘附性，从而改善片状缺陷。此外，通过高频射频的方式在所述第一非晶硅层上沉积第二非晶硅层，可以使第二非晶硅层快速沉积，提高第二非晶硅层的成膜速率。

技术特征：

1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一沉积工艺和所述第二沉积工艺均为等离子体增强化学气相沉积工艺。

3.如权利要求1或2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在所述第一沉积工艺中，通过第一硅源和一反应气体形成所述第一氧化硅层和所述第二氧化硅层。

4.如权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在形成所述第一氧化硅层时，所述第一硅源的气体流量为110sccm～130sccm；在形成所述第二氧化硅层时，所述第一硅源的气体流量为20sccm～40sccm，以使所述第二沉积速率低于所述第一沉积速率。

5.如权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一硅源包括硅烷或者正硅酸乙酯；所述反应气体包括一氧化二氮。

6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在所述第二沉积工艺中，通过第二硅源形成所述第一非晶硅层和所述第二非晶硅层。

7.如权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第二硅源包括硅烷。

8.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在所述第一沉积工艺中，工艺温度为395℃～405℃。

9.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在所述第二沉积工艺中，工艺温度为295℃～305℃，压强为5torr～10torr。

10.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述低频射频的功率为450w～550w；所述高频射频的功率为1300w～1600w。

技术总结
本发明提供一种半导体器件的形成方法，通过以第一沉积速率在半导体衬底上沉积第一氧化硅层，并以第二沉积速率在第一氧化硅层上沉积第二氧化硅层，第二沉积速率低于第一沉积速率，如此，可以使第二氧化硅层以低的第二沉积速率缓慢的沉积在第一氧化硅层表面上，避免了界面缺陷，由此可以为第一非晶硅层提供较好的接触面。以及，以低频射频的方式在第二氧化硅层上沉积第一非晶硅层，如此一来，可以降低第二沉积工艺的工艺气体的轰击强度，由此使第一非晶硅层与第二氧化硅层之间具有较好的接触面，提高氧化硅层和非晶硅层之间的粘附性，从而改善片状缺陷。

技术研发人员：相广欣,魏想,贡禕琪,曾招钦,鲍宇
受保护的技术使用者：上海华力集成电路制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15