提供在含硅介电材料上进行湿法氧化工艺的方法，该含硅介电材料填充在基板内所界定的沟槽或孔洞内。在一实施例中，在基板上形成介电材料的方法包括藉由流动式CVD工艺在基板上形成介电材料、固化设置在基板上的介电材料、在设置在基板上的介电材料上进行湿法氧化工艺，以及在基板上形成经氧化介电材料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在流动式CVDエ艺所形成的介电材料上进行的湿法氧化工-H-
技术介绍
专利技术的领域本专利技术关于处理诸如半导体晶片的基板的方法，具体而言，是关于用以湿法氧化设置于基板上的介电材料的方法。 相关技术的描述可靠地制造次半微米以及更小的特征结构是用于下一代半导体装置的超大型集成电路(very large scale integration, VLSI)以及极大型集成电路(ultra large-scaleintegration, ULSI)的关键技术之一。然而，随着集成电路技术的边际受到压缩，在VLIS及ULSI技术中的互连的日益收缩的尺寸(shrinking dimension)对处理能力有额外的需求。集成电路可包括形成于基板上(例如，半导体晶片)的，并于电路内协カ执行多种功能的超过ー百万个微电子场效应晶体管(例如，互补金属氧化物半导体(CMOS)场效应晶体管)。对集成电路的成功，以及对増加电路密度及各个基板与晶片品质的不懈努力而言，可靠形成栅图案及浅槽隔离(shallow trench isolation, STI)区域是重要的。为了达成较大的电路密度，不止需要縮小装置的特征尺寸，也需要縮小装置之间的隔离结构的尺寸。目前的隔离技术包括浅槽隔离(STI)エ艺。STIエ艺包括首先在基板中蚀刻出具有预定宽度及深度的沟槽。接着以介电材料层填充沟槽。接着藉由如化学-机械抛光(CMP)エ艺来平坦化介电材料。因沟槽的宽度持续缩小，纵横比(深度除以宽度)持续上升。关于制造高纵横比沟槽的挑战之ー是避免在沟槽中沉积介电材料期间形成空隙。为填充沟槽，可沉积ー层介电材料，如氧化硅。介电层典型覆盖沟槽的场域，也覆盖沟槽的侧壁与底部。若沟槽既宽且浅，则相对容易完全填充沟槽。然而，当纵横比増加，沟槽的开ロ会变得更容易“封闭(Pinch off)”，而在沟槽内形成空隙。为了降低在沟槽内形成空隙或在沟槽内形成缝隙的可能性，已发展出许多不同的エ艺技术来以无缺陷地用介电材料填充沟槽。举例而言，常规的喷洒涂布エ艺可用来以液体前体填充沟槽，以在沟槽中形成无空隙或无缝隙介电材料。在液体前体填充沟槽后，通常会进行高温退火エ艺以将湿气赶出液体前体，藉以在沟槽内形成固相介电材料。然而，因用来填充沟槽的液体前体可能包括污染物，此沉积技术常会遭遇高膜杂质的问题，液体前体中的污染物可能不利地使形成的介电材料的电特性恶化，而不利地影响装置效能。在另一示例中，可使用高纵横比エ艺(high aspect ratio process, HARP)来形成介电材料。此类エ艺包括在沉积エ艺的不同阶段以不同速率沉积介电材料。可使用较低的沉积速率在沟槽中形成更共形的介电层，并可使用较高的沉积速率在沟槽上方形成主体(bulk)介电层。然而，HARPエ艺通常具有低产量，导致高制造成本。因此，有需要改进生产高纵横比的隔离结构的エ艺及设备。
技术实现思路
本专利技术的实施例描述在基板上形成经氧化介电材料的エ艺。该エ艺提供以经氧化介电材料对沟槽进行本质上无孔或无缝的间隙填充。可应用该エ艺来形成多种绝缘结构及装置。举例而言，可使用该エ艺来形成浅槽隔离(STI)装置以及层级间绝缘层(interlevelinsulating layer),及其他结构。在一实施例中，在基板上形成经氧化介电材料的方法包括藉由流动式CVDエ艺在基板上形成介电材料、固化设置于基板上的介电材料、在设置在基板上的介电材料上进行湿法氧化工艺，以及在基板上形成经氧化介电材料。在另ー实施例中，在基板上形成经氧化介电材料的方法包括藉由流动式CVDエ艺在基板上形成含娃层，其中含娃层具有化学式SixNyHz、固化设置在基板上的含娃层、将含娃层浸没入具有氧源的处理溶液，其中处理溶液中的氧源以硅氧键至少部分取代含硅层中的硅氮或硅氢键、以及在基板上形成经氧化含硅层。在再一实施例中，在基板上形成经氧化介电材料的方法包括藉由流动式CVDエ艺在基板上形成含硅层，其中藉由暴露至含有三硅烷胺(trisilylamine，TSA)以及NH3的气体混合物来形成含硅层、固化设置在基板上的含硅层、以具有配置在去离子(DI)水中的O3的处理溶液湿润含硅层，其中配置在去离子(DI)水中的臭氧具有的浓度介于约每公升 (L) I毫克(mg)和约每公升1000毫克(mg)之间、以及在基板上形成经氧化含硅层。图示简单说明为使本专利技术的上述特征得以更详细被了解，已參照实施例而更具体说明以上所简述的专利技术，其中部分实施例例示在随附图示中。然而，需注意的是，所随附的图示仅为说明本专利技术的典型实施例，而非用于限制本专利技术的范畴，本专利技术亦允许其他等效实施例。尽管如此，可藉由考量以下详述结合随附图示而迅速地了解本专利技术的教导内容，在随附图示中图I为处理工具的实施例的顶部平面图；图2为处理腔室的实施例的概要剖面图；图3为エ艺流程图，该エ艺流程解并入本专利技术的实施例的方法；图4A至4E为具有介电材料的基板的概要剖面图，介电材料形成在基板上所定义的沟槽内；以及图5为湿法エ艺贮存槽的概要剖面图，可根据本专利技术的实施例使用该贮存槽。为方便了解，在可能情况下已使用相同元件符号以指定诸图所共有的相同元件。可考虑将一个实施例所揭露的元件有利地应用于其他实施例中，而无需特别叙述。详细描述图I为根据所公开的实施例的沉积、烘烤及固化腔室的处理工具100的实施例的顶部平面图。在处理工具100中，一对前开式统集盒(front opening unified pod,FOUP) 102供应基板，基板(如，直径300mm的晶片)由机器手臂104承接井置入负载锁定腔室106。第二机器手臂110设置在转移腔室112中，而转移腔室112耦接负载锁定腔室106。使用第二机器手臂110自负载锁定腔室106将基板输送至与转移腔室112耦接的处理腔室108a至108f。处理腔室108a — f可包括一或多个系统组件用于在基板晶片上沉积、退火、固化及/或蚀刻流动式介电膜。在一配置中，可使用两对处理腔室(例如，108c 一 d以及108e —f)以在基板上沉积流动式介电材料，并可使用第三对处理腔室(例如，108a — b)以退火/固化所沉积的介电材料。在另ー配置中，可配置相同的两对处理腔室(例如，108c-d以及108e — f)以均在基板上沉积并退火/固化流动式介电膜，同时使用第三对腔室(例如，108a-b)来进行沉积的膜的UV或E-光束固化。在再一配置中，可配置全部三对腔室(例如，108a 一 f)以在基板上沉积并固化流动式介电材料。在又一配置中，可用两对处理腔室(例如，108c 一 d以及108e — f)来均进行流动式介电材料的沉积及UV或E-光束固化，同时使用第三对处理腔室(例如，108a 一 b)来退火介电材料。应可明白，也可考虑藉由处理工具100额外配置用于流动式介电膜的沉积、退火及固化腔室。此外，处理腔室108a — f中的一或多个可配置成湿法处理/氧化腔室。这些处理腔室包括在含有处理溶液的环境中湿法处理流动式介电材料。因此，处理工具100的实施例可包括湿法处理/氧化腔室108a — b以及退火处理腔室108c — d，以在沉积的介电材料上进行湿法及干式エ艺。图2为具有分隔的等离子体产生区域的流动式化学气相沉积(B卩，エ艺)腔室本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·王，A·B·马利克，N·K·英格尔，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：
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