[发明专利]使用含硅前驱物和原子氧进行高质量流体状硅氧化物的化学气相沉积

权利要求书

1.一种沉积氧化硅层于一基材上的方法，所述方法包含：

提供一基材至一沉积室；

在所述沉积室外产生氧原子，并且引导所述氧原子至所述沉积室中；

引导一硅前驱物至所述沉积室，其中所述硅前驱物和所述氧原子在所 述沉积室内方会混合；

使所述硅前驱物与所述氧原子反应而形成所述氧化硅层于所述基材 上，其中当形成所述氧化硅层时所述基材维持在0℃至150℃的温度，其 中所述氧化硅层在沉积后是初始流动的；以及

退火所沉积的所述氧化硅层。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述基材包含一直径300毫米或以 下的硅晶片。

3.如权利要求1所述的方法，其中数个结构形成在所述基材的一表面 上，且这些结构包括高宽比为7∶1或更高的间隙与沟槽。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述氧原子是由下列步骤产生：

由氦气、氩气、氢气、氙气或者氨气形成一等离子体；以及

引进一氧前驱物至所述等离子体中，使所述氧前驱物解离形成所述氧 原子。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述氧前驱物选自于由氧分子、臭 氧、水蒸气(H₂O)和二氧化氮所构成的群组中。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述氧原子是由下列步骤产生：

利用紫外光解离氧前驱物而形成所述氧原子。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述氧前驱物选自于由氧分子、臭 氧和二氧化氮所构成的群组。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述硅前驱物选自于由硅烷 (silane)、二甲基硅烷(dimethylsilane)、三甲基硅烷(trimethylsilane)、四甲 基硅烷(tetramethylsilane)、二乙基硅烷(diethylsilane)、四甲氧基正硅烷 (tetramethylorthosilicate，TMOS)、四乙氧基硅烷(tetraethylorthosilicate， TEOS)、八甲基三硅氧(octamethyltrisiloxane，OMTS)、八甲基环四硅氧 烷(octamethylcyclotetrasiloxane，OMCTS)、四甲基二甲基二甲氧二硅烷 (tetramethyldimethyldimethoxydisilane)、四甲基环四硅烷 (tetramethylcyclotetrasilane，TOMCATS)、DMDMOS、DEMS、甲基三 乙氧基硅烷(methyl triethoxysilane，MTES)、苯基二甲基硅烷 (phenyldimethylsilane)以及苯基硅烷(phenylsilane)所构成的群组中。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述硅前驱物与一含氦气的载气混 合。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述沉积室包含一用于支撑基材 的晶片基座，所述基材的温度由所述晶片基座调整。

11.如权利要求1所述的方法，其中当形成所述氧化硅层时，所述沉 积室的压力为0.1托耳至10托耳。

12.如权利要求1所述的方法，其中形成所述氧化硅层的速率为250 埃/分钟至2微米/分钟。

13.如权利要求1所述的方法，其中所述沉积的氧化硅层的退火步骤 包含热退火、蒸气退火、等离子体退火、紫外光退火、电子束退火或微波 退火。

14.如权利要求1所述的方法，其中所沉积的所述氧化硅层的退火步 骤包含：

在一蒸气环境下，以一第一退火温度加热所述基材；以及

在一干燥氮气中，以一第二退火温度加热所述基材。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述第一退火温度高达950℃， 所述第二退火温度为900℃。