專利名稱：一種低溫二氧化硅的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路及其制造領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫二氧化硅的處理方法。
背景技術(shù)：
低溫二氧化硅廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體的加工制造之中。該二氧化硅是通過硅烷(SiH4) 與一氧化二氮(隊(duì)0)在一定的等離子體環(huán)境下進(jìn)行反應(yīng)而成，由于該二氧化硅的反應(yīng)溫度通常小于250°C，所以二氧化硅廣泛被作為光阻上方的硬掩膜層使用。圖1是本發(fā)明背景技術(shù)中低溫二氧化硅內(nèi)的Si-H鍵被氧化成Si-OH鍵的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1所示，在較低的淀積溫度之下，所淀積的二氧化硅薄膜中含有大量的Si-H鍵， 而當(dāng)該低溫二氧化硅暴露在空氣中時(shí)，Si-H鍵容易被氧化成Si-OH鍵，而形成的Si-OH鍵會(huì)使得該氧化物薄膜更具有吸潮性，因此該低溫二氧化硅薄膜的性質(zhì)會(huì)隨著時(shí)間的延長而逐漸變化，如厚度、應(yīng)力、折光指數(shù)等。圖2是本發(fā)明背景技術(shù)中低溫二氧化硅內(nèi)的Si-H鍵被氧化成Si-OH鍵后低溫二氧化硅的應(yīng)力變化示意圖，其橫軸表示淀積低溫二氧化硅后暴露在空氣中的時(shí)間，縱軸表示低溫二氧化硅的應(yīng)力值；圖3是本發(fā)明背景技術(shù)中低溫二氧化硅內(nèi)的Si-H鍵被氧化成 Si-OH鍵后低溫二氧化硅的折射率變化示意圖，其橫軸表示淀積低溫二氧化硅后暴露在空氣中的時(shí)間，縱軸表示低溫二氧化硅的折射率值；圖4是本發(fā)明背景技術(shù)中低溫二氧化硅內(nèi)的Si-H鍵被氧化成Si-OH鍵后低溫二氧化硅的厚度變化示意圖，其橫軸表示淀積低溫二氧化硅后暴露在空氣中的時(shí)間，縱軸表示低溫二氧化硅的厚度值；如圖2-4所示，當(dāng)?shù)蜏囟趸璞┞对诳諝庖欢螘r(shí)間后，其性質(zhì)隨著時(shí)間的變化而發(fā)生劇烈的變化，尤其是暴露在空氣中前5個(gè)小時(shí)內(nèi)，低溫二氧化硅的應(yīng)力(stress)、折射率(refractive index)及厚度 (thickness)均發(fā)生較大的改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種低溫二氧化硅的處理方法，其中，包括以下步驟 步驟Sl 在低溫環(huán)境下制備二氧化硅薄膜；
步驟S2 采用臭氧氣體對(duì)該二氧化硅薄膜進(jìn)行鈍化處理。上述的低溫二氧化硅的處理方法，其中，步驟Sl中低溫環(huán)境溫度小于250°C。上述的低溫二氧化硅的處理方法，其中，步驟S2的環(huán)境溫度為100-250°C。上述的低溫二氧化硅的處理方法，其中，步驟S2中的壓力為30-100torr。上述的低溫二氧化硅的處理方法，其中，步驟S2中的間隔尺寸為0. 1-0. 5inch。上述的低溫二氧化硅的處理方法，其中，步驟S2中采用臭氧氣體對(duì)該二氧化硅薄膜進(jìn)行2-lOOs的鈍化處理。上述的低溫二氧化硅的處理方法，其中，步驟S2中采用10000-20000SCCm的臭氧氣體進(jìn)行鈍化處理。
綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提出一種低溫二氧化硅的處理方法， 通過采用臭氧(O3)氣體對(duì)二氧化硅薄膜表面進(jìn)行鈍化處理，以消除低溫二氧化硅薄膜性質(zhì)在暴露在空氣中時(shí)隨時(shí)間變化而變化的特點(diǎn)，從而提高光刻工藝中圖形的準(zhǔn)確度，進(jìn)而提高關(guān)鍵尺寸的均勻度。


圖1是本發(fā)明背景技術(shù)中低溫二氧化硅內(nèi)的Si-H鍵被氧化成Si-OH鍵的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明背景技術(shù)中低溫二氧化硅內(nèi)的Si-H鍵被氧化成Si-OH鍵后低溫二氧化硅的應(yīng)力變化示意圖3是本發(fā)明背景技術(shù)中低溫二氧化硅內(nèi)的Si-H鍵被氧化成Si-OH鍵后低溫二氧化硅的折射率變化示意圖4是本發(fā)明背景技術(shù)中低溫二氧化硅內(nèi)的Si-H鍵被氧化成Si-OH鍵后低溫二氧化硅的厚度變化示意圖5-7是本發(fā)明低溫二氧化硅的處理方法的結(jié)構(gòu)流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明
圖5-7是本發(fā)明低溫二氧化硅的處理方法的結(jié)構(gòu)流程示意圖；如圖5-7所示，本發(fā)明一種低溫二氧化硅的處理方法
首先，在低于250°C的溫度環(huán)境下制備二氧化硅薄膜11。然后，在100-250°C之間的溫度(temperature)環(huán)境中，采用 10000-20000sccm 的臭氧(O3)氣體，對(duì)間隔尺寸(spacing)為0. 1-0. 5inch的二氧化硅薄膜11進(jìn)行2-lOOs的鈍化反應(yīng)13 ；其中，鈍化處理環(huán)境的壓力(pressure)為30_100torr。由于，在鈍化反應(yīng)13處理之前的二氧化硅薄膜11內(nèi)存在大量Si-H鍵12，而臭氧 (O3)氣體中的活性氧粒子能使低溫氧化物中Si-H鍵12重組為較為穩(wěn)定的Si-O鍵14，即對(duì)二氧化硅薄膜11進(jìn)行鈍化反應(yīng)13后，能使得低溫二氧化硅薄膜11暴露在空氣中時(shí)，其性質(zhì)不會(huì)隨著時(shí)間變化而變化。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提出一種低溫二氧化硅的處理方法， 通過采用臭氧(O3)氣體對(duì)二氧化硅薄膜表面進(jìn)行鈍化處理，臭氧(O3)氣體中的活性氧粒子使得低溫氧化物中Si-H鍵重組為較為穩(wěn)定的Si-O鍵，以消除低溫二氧化硅薄膜性質(zhì)在暴露在空氣中時(shí)隨時(shí)間變化而變化的特點(diǎn)，從而提高光刻工藝中圖形的準(zhǔn)確度，進(jìn)而提高關(guān)鍵尺寸的均勻度。通過說明和附圖，給出了具體實(shí)施方式
的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例，基于本發(fā)明精神，還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例，然而，這些內(nèi)容并不作為局限。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。 因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種低溫二氧化硅的處理方法，其特征在于，包括以下步驟步驟Sl 在低溫環(huán)境下制備二氧化硅薄膜；步驟S2 采用臭氧氣體對(duì)該二氧化硅薄膜進(jìn)行鈍化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫二氧化硅的處理方法，其特征在于，步驟Sl中低溫環(huán)境溫度小于250°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫二氧化硅的處理方法，其特征在于，步驟S2的環(huán)境溫度為 100-250°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫二氧化硅的處理方法，其特征在于，步驟S2中的壓力為 30-100torro
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫二氧化硅的處理方法，其特征在于，步驟S2中的間隔尺寸為 0. 1-0. 5inch。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫二氧化硅的處理方法，其特征在于，步驟S2中采用臭氧氣體對(duì)該二氧化硅薄膜進(jìn)行2-lOOs的鈍化處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫二氧化硅的處理方法，其特征在于，步驟S2中采用 10000-20000sccm的臭氧氣體進(jìn)行鈍化處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種低溫二氧化硅的處理方法，通過采用臭氧氣體對(duì)二氧化硅薄膜表面進(jìn)行鈍化處理，以消除低溫二氧化硅薄膜性質(zhì)在暴露在空氣中時(shí)隨時(shí)間變化而變化的特點(diǎn)，從而提高光刻工藝中圖形的準(zhǔn)確度，進(jìn)而提高關(guān)鍵尺寸的均勻度。
文檔編號(hào)H01L21/3105GK102456566SQ201110307990
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者張文廣, 徐強(qiáng), 鄭春生, 陳玉文 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司