[发明专利]沟槽的填充方法和成膜系统

权利要求书

1.一种沟槽的填充方法，其特征在于，

其包括如下工序：

对形成有沟槽、且至少在上述沟槽的侧壁上形成有氧化膜的半导体基板进行加热，并将氨基硅烷类气体供给到上述半导体基板的表面上而在上述半导体基板上形成晶种层；

对形成有上述晶种层的半导体基板进行加热，并将单硅烷气体供给到上述晶种层的表面上而在上述晶种层上形成硅膜；

使用经烧制会收缩的填充材料对形成有上述硅膜的半导体基板的上述沟槽进行填充的工序；

在含有水及/或羟基的气氛中对涂覆有用于填充上述沟槽的上述填充材料的上述半导体基板进行烧制，并使上述填充材料变化成硅氧化物、使上述硅膜以及上述晶种层分别变化成硅氧化物的工序。

2.根据权利要求1所述的沟槽的填充方法，其特征在于，

在形成上述硅膜的工序与上述进行填充的工序之间还具有对形成有上述硅膜以及上述晶种层的半导体基板进行加热而使气体从上述硅膜以及上述晶种层放出的工序。

3.根据权利要求2所述的沟槽的填充方法，其特征在于，

在自然环境中进行形成上述硅膜的工序和上述进行填充的工序时，在形成上述硅膜的工序与使上述气体放出的工序之间还具有使形成有上述硅膜以及上述晶种层的半导体基板与氧接触的工序。

4.根据权利要求2所述的沟槽的填充方法，其特征在于，

在非自然环境中进行形成上述硅膜的工序和上述进行填充的工序时，在形成上述硅膜的工序与使上述气体放出的工序之间还具有在大气下对形成有上述硅膜以及上述晶种层的半导体基板进行输送的工序。

5.根据权利要求1所述的沟槽的填充方法，其特征在于，

在形成上述晶种层的工序与形成上述硅膜的工序之间还具有对形成有上述晶种层的半导体基板进行加热、并将比单硅烷高级的硅烷类气体供给到上述晶种层的表面上的工序。

6.根据权利要求1所述的沟槽的填充方法，其特征在于，

上述硅膜的厚度以及上述晶种层的厚度被设定为：上述硅膜以及上述晶种层在变化成上述硅氧化物时膨胀，且上述硅膜的膨胀量的两倍的值和上述晶种层的膨胀量的两倍的值的合计值与上述填充材料的收缩量相同。

7.根据权利要求6所述的沟槽的填充方法，其特征在于，

上述氧化膜的厚度的两倍的值、上述硅膜的膨胀后的厚度的两倍的值、上述晶种层的膨胀后的厚度的两倍的值、上述填充材料的收缩后的厚度的合计值被设定为与上述沟槽的宽度相同。

8.根据权利要求6所述的沟槽的填充方法，其特征在于，

上述硅膜的厚度被设定为比上述晶种层的厚度厚。

9.根据权利要求1所述的沟槽的填充方法，其特征在于，

上述氨基硅烷类气体从含有BAS(丁基氨基硅烷)、BTBAS(双叔丁基氨基硅烷)、DMAS(二甲氨基硅烷)、BDMAS(双(二甲氨基)硅烷)、TDMAS(三(二甲氨基)硅烷)、DEAS(二乙基氨基硅烷)、BDEAS(双(二乙基氨基)硅烷)、DPAS(二丙基氨基硅烷)、DIPAS(二异丙基氨基硅烷)中至少一种的气体中进行选择。

10.根据权利要求1所述的沟槽的填充方法，其特征在于，

被形成在上述沟槽的侧壁上的上述氧化膜通过对形成有上述沟槽的半导体基板进行自由基氧化或者等离子氧化而形成。

11.根据权利要求1所述的沟槽的填充方法，其特征在于，

上述沟槽的填充方法被用于半导体装置的制造工艺。

12.根据权利要求11所述的沟槽的填充方法，其特征在于，

上述沟槽被使用在上述半导体装置的内部的元件分离区域。