[发明专利]可流动性电介质层的稳定方法

说明书

本发明公开了一种可流动性电介质层的稳定方法，包括如下步骤：步骤一、采用FCVD工艺形成可流动性电介质层；步骤二、对可流动性电介质层进行固化工艺；步骤三、将可流动性电介质层在臭氧气氛下进行稳定化作业，稳定化作业时间使可流动性电介质层的状态老化到稳定值。本发明能减少稳定化作业时间，能增加可流动性电介质层稳定后的密度和质量。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路的制造方法，特别涉及一种可流动性电介质层的稳定方法。

背景技术

随着技术的不断发展，器件的关键尺寸越来越小，凹槽的深宽比越来越大，为了实现对较大深宽比的凹槽的无缝填充，出现了可流动化学气相沉积(FCVD)工艺，FCVD能很好的应用于这种深宽比较大的凹槽的填充。以形成二氧化硅层为例，FCVD是在低温下通过可流动的硅源和氧源进行反应形成可流动的二氧化硅层即可流动性二氧化硅层，利用二氧化硅层的可流动性，能实现凹槽的很好填充。在填充完成之后，对可流动性二氧化硅层进行固化反应，使得二氧化硅层固定在凹槽中。

但是，可流动性电介质层在固化工艺完成后，性能并不能完全稳定，现有方法中是让可流动性电介质层自然老化实现稳定，如图1所示，是现有可流动性电介质层的稳定方法的流程图；包括如下步骤：

步骤一、采用FCVD工艺形成可流动性电介质层。

步骤二、对所述可流动性电介质层进行固化工艺。

步骤三、将所述可流动性电介质层在大气气氛下进行稳定化作业，所述稳定化作业时间使所述可流动性电介质层的状态老化到稳定值。

所以，现有方法中是让可流动性电介质层大气气氛下自然老化实现稳定，现有方法会使稳定时间较长，工艺窗口会变小。如图2所述，是现有可流动性电介质层的稳定方法的步骤三中可流动性电介质层的折射率(RI)随作业时间变化图；在稳定过程中，RI会降低，可流动性电介质层的厚度也会降低、密度会增加，所以，通过RI测量能得到可流动性电介质层在稳定过程中的状态，当RI降低并稳定在一个低值附近时，则代表稳定化作业完成。由图2所示可知，现有方法需要8小时才能实现稳定化作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可流动性电介质层的稳定方法，能减少稳定化作业时间，能增加可流动性电介质层稳定后的密度和质量。

为解决上述技术问题，本发明提供的可流动性电介质层的稳定方法包括如下步骤：

步骤一、采用FCVD工艺形成可流动性电介质层。

步骤二、对所述可流动性电介质层进行固化工艺。

步骤三、将所述可流动性电介质层在臭氧气氛下进行稳定化作业，所述稳定化作业时间使所述可流动性电介质层的状态老化到稳定值。

进一步的改进是，步骤三的所述稳定化作业在工艺腔中进行，所述臭氧在所述工艺腔中流动。

进一步的改进是，所述可流动性介质层在所述固化工艺完成后还剩余有Si-H键，所述稳定化作业过程中，所述臭氧使剩余的Si-H键转换为Si-O键实现所述可流动性电介质层的状态老化。

进一步的改进是，所述稳定化作业时间大于等于3小时。

进一步的改进是，步骤三中，根据所述可流动性电介质层的折射率判断所述可流动性电介质层的状态是否老化到稳定值，当所述可流动性电介质层的折射率降到最低时，所述可流动性电介质层的状态老化到稳定值。

进一步的改进是，所述可流动性电介质层的材料包括二氧化硅。

进一步的改进是，步骤二中的所述固化工艺包括：紫外线固化，臭氧固化。

进一步的改进是，步骤一中，所述可流动性电介质层形成于半导体衬底上。