[发明专利]一种半导体器件的绝缘层的制备方法

说明书

本发明提供了一种半导体器件的绝缘层的制备方法，包括前驱体材料与溶剂的混合物的施用步骤、去除溶剂的烘烤步骤以及前驱体材料向绝缘材料的转变步骤，其中的烘烤步骤中，以50～70℃为起始温度，通过两段或两段以上的阶段升温方式进行烘烤。本发明还提供了一种半导体器件，其包括所述制备方法制得的绝缘层。本发明的制备方法改进了烘烤步骤，可使得到的绝缘层中溶剂、气泡排出更加完全，所得膜层更加致密、均匀，隔离、绝缘的效果更好，避免了导线短路的风险，继而所得的半导体器件的性能更优。本发明的制备方法还可降低热量消耗，更加简便、经济。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，具体涉及一种半导体器件的绝缘层的制备方法。

背景技术

在半导体器件中，绝缘层是重要构成之一，如有源区之间的绝缘层。有源区之间一般形成有沟槽，采用绝缘材料将沟槽填充后得到填充结构具有隔离和绝缘的功能，填充结构的材料通常为二氧化硅、氮化硅等。

目前在半导体制造领域，绝缘层的制备可以为以下过程：首先将可以形成绝缘层的前驱体材料与溶剂混合形成混合物，然后通过沉积、涂布等方式将混合物填充至沟槽或形成薄膜，接着进行烘烤去除溶剂，退火后前驱体材料转变形成绝缘层。在绝缘层的制备工艺中，旋涂工艺(SOD，Spin-On Dielectric)已逐渐被广泛应用，其主要是通过旋转涂布的方式将前驱体材料(通常为含硅聚合物)与有机溶剂的混合物填充至沟槽或形成薄膜。

无论是传统的沉积工艺还是SOD工艺，都需要制得的绝缘层具有均匀致密、孔缺陷数量少的特点，否则会减弱绝缘效果而产生载流子短路的风险，严重影响半导体器件的性能和产品良率。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明的一个目的是提供一种半导体器件的绝缘层的制备方法，其所制得的绝缘层具有均匀致密、孔缺陷数量少的优点，隔离和绝缘效果好，由此可使得半导体器件具备更好的性能。

本发明的另一目的是提供一种半导体器件。

本发明提供的半导体器件的绝缘层的制备方法，包括前驱体材料与溶剂的混合物的施用步骤、去除所述溶剂的烘烤步骤以及所述前驱体材料向绝缘材料的转变步骤，其中，所述烘烤步骤中，以50～70℃为起始温度，通过两段或两段以上的阶段升温方式进行烘烤。

本发明提供的制备方法中，所述烘烤步骤依次分为60～110℃下的低温烘烤步骤以及130～180℃下的高温烘烤步骤。

本发明提供的制备方法中，所述低温烘烤步骤通过一段或一段以上的阶段升温方式进行，总烘烤时间为90～120s。

本发明提供的制备方法中，所述高温烘烤步骤通过一段或一段以上的阶段升温方式进行，总烘烤时间为90～120s。

本发明提供的制备方法中，所述烘烤步骤依次分为60～80℃下的第一烘烤步骤、100～120℃下的第二烘烤步骤以及130～180℃下的第三烘烤步骤。

本发明提供的制备方法中，所述第一烘烤步骤通过一段或一段以上的阶段升温方式进行，总烘烤时间为60～80s。

本发明提供的制备方法中，所述第二烘烤步骤通过一段或一段以上的阶段升温方式进行，总烘烤时间为60～80s。

本发明提供的制备方法中，所述第三烘烤步骤通过一段或一段以上的阶段升温方式进行，总烘烤时间为60～80s。

本发明提供的制备方法中，所述施用步骤中的施用方式为沉积、旋转涂布、狭缝涂布或喷墨印刷。

本发明提供的制备方法中，所述烘烤步骤中的相对湿度控制为30～50％。

本发明提供的制备方法中，所述烘烤步骤中的压力控制为0.5～2个大气压。