專利名稱：Mim型電容中絕緣體二氧化硅薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種MIM型電容中絕緣體二氧化硅薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
次大氣壓化學氣相沉積法(SubAtmosphere Chemical Vapor Deposition,SACVD)是一種應用比較廣泛的化學氣相沉積技術(shù)，該技術(shù)利用臭氧以及四乙基硅甲烷(TEOS)做為反應起始氣體。在一定的溫度條件下通常為30(T500°C進行熱化學反應，由于其反應壓力一般在5(T600 torr,略低于大氣壓，因此稱之為次大氣壓化學氣相沉積。SACVD在反應過程中不需要借助等離子體解離反應氣體，而是通過臭氧中的活性氧原子與TEOS中的硅反應生成二氧化硅。因此，由SACVD方法制備的二氧化硅薄膜在沉積過程中對襯底沒有等離子體誘導損傷(Plasma Induced Damage, PID), SACVD還具有比較好的階梯覆蓋能力以及均勻度。綜合上述SACVD制程的特點，在半導體制備過程中，可以選用SACVD方法來制備金屬-絕緣體-金屬(MM)型電容中的二氧化硅絕緣層。二氧化硅薄膜的性質(zhì)直接決定了 MIM型電容的性能，因此對于該層薄膜的性能要求比較高。但是，SACVD由于在沉積過程中溫度相對爐管的熱氧反應較低，并且沒有等離子體的轟擊作用，薄膜中會含有一定量的H，薄膜的質(zhì)量相對較差。因此，有必要提高由SACVD方法制備的二氧化硅薄膜的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種MIM型電容中絕緣體二氧化硅薄膜 的制備方法，在由次大氣壓化學氣相沉積(SACVD)法制備的薄膜完成之后，對其進行紫外光的照射，以去除薄膜中的缺陷，增強該薄膜的性能，去除薄膜中多余的Si-H等鍵,改善了薄膜的性能。本發(fā)明的一種MM型電容中絕緣體二氧化硅薄膜的制備方法，包括以下步驟 步驟I :提供襯底，所述襯底包括上下金屬層；
步驟2 :利用次大氣壓化學氣相沉積法在襯底上的上下金屬層之間沉積絕緣層的二氧化硅薄膜；
步驟3 :對沉積形成的二氧化硅薄膜進行紫外光照射；
步驟4 :取出襯底。在本發(fā)明提供的一個優(yōu)選實施例中，所述步驟2中的次大氣壓化學氣相沉積法的沉積過程的壓力范圍為1(T700 torr。在本發(fā)明提供的另一個優(yōu)選實施例中，所述步驟2中的次大氣壓化學氣相沉積法的沉積過程的溫度范圍為30(T50(TC。
在本發(fā)明提供的另一個優(yōu)選實施例中，所述步驟2中所形成的二氧化硅薄膜的厚度范圍為10(Tl000A。在本發(fā)明提供的另一個優(yōu)選實施例中，所述步驟3中的紫外光的波長范圍為320 400nm。在本發(fā)明提供的另一個優(yōu)選實施例中，所述步驟3中的紫外光的照射溫度范圍為300-500。。。在本發(fā)明提供的另一個優(yōu)選實施例中，所述步驟3中的紫外光的照射時間為f 10分鐘。在本發(fā)明提供的另一個優(yōu)選實施例中，進行所述步驟2和3的次數(shù)至少為二次。本發(fā)明的MIM型電容中絕緣體二氧化硅薄膜的制備方法，去除了薄膜中多余的Si-H等鍵，增強了薄膜的性能；其薄膜的氫含量較低，薄膜密度較高，薄膜質(zhì)量較好，并具有較好的電學穩(wěn)定性。


圖I是本發(fā)明提供的二氧化碳薄膜沉積方法的流程圖2是本發(fā)明制備的二氧化碳薄膜的紅外譜圖隨紫外光照射時間的變化示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種MIM型電容中絕緣體二氧化硅薄膜的制備方法，降低薄膜中的氫含量，提高薄膜的密度，以提高薄膜的質(zhì)量。以下通過實施例對本發(fā)明提供的沉積方法做進一步詳細說明，以便更好理解本發(fā)明創(chuàng)造，但實施例的內(nèi)容并不限制本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。圖I是沉積二氧化硅薄膜的工藝流程圖，先提供襯底，設(shè)定進行次大氣壓化學氣相沉積法的設(shè)備的各項參數(shù)如氣體流量、壓力和溫度等。優(yōu)選次大氣壓化學氣相沉積法的沉積過程的壓力范圍為1(T700 torr，溫度范圍為30(T50(TC。次大氣壓化學氣相沉積法所形成的二氧化硅薄膜的沉積厚度范圍優(yōu)選為10(Γ1000Α。紫外光照射的波長選用范圍為32(T400nm，照射溫度范圍為300-500°C，照射時間為f 10分鐘，最后去除晶片，即沉積后的襯底。本發(fā)明的MIM型電容中絕緣體二氧化硅薄膜的制備方法，去除了薄膜中多余的Si-H等鍵，增強了薄膜的性能；其薄膜的氫含量較低，薄膜密度較高，薄膜質(zhì)量較好，并具有較好的電學穩(wěn)定性。對襯底進行二氧化硅薄膜沉積，完成沉積后，對沉積形成的二氧化硅薄膜進行紫外光照射，最后取出襯底。沉積二氧化硅過程和紫外光照射的過程，可以一步直接沉積到規(guī)定厚度后直接紫外光照射。優(yōu)選采用不斷循環(huán)方式進行沉積和紫外光照射，形成的薄膜中氫含量相比一步沉積和紫外光照射形成的薄膜更加低。一般SACVD由于在沉積過程中溫度相對爐管的熱氧反應較低，并且沒有等離子體的轟擊作用，其薄膜中會含有一定量的氫，薄膜的性質(zhì)相對較差。而對該薄膜進行紫外光照射后，其薄膜中的氫會被大量去除，隨著紅外光照射時間的增加而逐漸減小，從而薄膜的性能大幅提高。如圖2中所示，其中照射時間a = 0〈b〈c〈d，0H/CH的特征峰隨著紅外光照射、時間的增加而逐漸減小，從而薄膜的性能大幅提高。以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限 制于以上描述的具體實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種MM型電容中絕緣體二氧化硅薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟I :提供襯底，所述襯底包括上下金屬層； 步驟2 :利用次大氣壓化學氣相沉積法在襯底上的上下金屬層之間沉積絕緣層的二氧化硅薄膜； 步驟3 :對沉積形成的二氧化硅薄膜進行紫外光照射； 步驟4 :取出襯底。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟2中的次大氣壓化學氣相沉積法的沉積過程的壓力范圍為1(T700 torr.
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟2中的次大氣壓化學氣相沉積法的沉積過程的溫度范圍為30(T50(TC。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟2中所形成的二氧化硅薄膜的厚度范圍為10(Tl000A。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟3中的紫外光的波長范圍為320 400nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟3中的紫外光的照射溫度范圍為300-500。。。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟3中的紫外光的照射時間為rio分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進行所述步驟2和3的次數(shù)至少為二次。
全文摘要
本發(fā)明的MIM型電容中絕緣體二氧化硅薄膜的制備方法，包括提供襯底；利用次大氣壓化學氣相沉積法在襯底上沉積二氧化硅薄膜；對沉積形成的二氧化硅薄膜進行紫外光照射；取出襯底。本發(fā)明的MIM型電容中絕緣體二氧化硅薄膜的制備方法，去除了薄膜中多余的Si-H等鍵，增強了薄膜的性能；其薄膜的氫含量較低，薄膜密度較高，薄膜質(zhì)量較好。
文檔編號H01L21/316GK102709176SQ20121015884
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者徐強, 毛智彪 申請人:上海華力微電子有限公司