摘要

随着半导体器件工艺尺寸不断缩小,栅氧化层的厚度已接近极限,实际生产中栅氧完整性(gateoxide integrity,GOI)问题越来越凸现。本文主要研究由于内电介质层(internaldielectriclayer,ILD)沉积中的等离子体损伤导致栅氧化层工艺失效问题。采用不同沉积方式对ILD沉积,发现高密度等离子体(highdensity plasma,HDP)化学气相沉积过程中具有较重的等离子体,会降低器件的栅氧可靠性。HDP沉积过程中采用循环沉积-刻蚀-沉积来实现对所有填充结构轮廓的调整,实验结果发现降低沉积-刻蚀循环次数可以有效改善对栅氧等离子体损伤,但其填充效果会降低。采用高深宽比沉积工艺(high aspect ratio process,HARP)对栅氧等离子体损伤较小。由于受ILD轮廓问题影响,纯HARP填充工艺效果不佳。本文针对特殊的填充结构提出采用HDP与HARP结合的方式同时解决栅氧等离子体损伤及填充效果不佳的问题。