半導體襯底上二氧化硅介質層的形成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體技術領域，具體涉及一種半導體襯底上二氧化硅介質層的形成方法。
【背景技術】
[0002]等離子體增強化學氣相沉積法是利用工藝腔中輝光放電使反應氣體發(fā)生電離后在半導體襯底上進行化學反應并且沉積而形成半導體薄膜材料。等離子體增強化學氣相沉積的沉積溫度低，對半導體襯底的結構和物理性質影響小，成膜均勻、致密，且附著力強，因此，在半導體器件的成膜工藝中得到廣泛應用。
[0003]二氧化硅薄膜是半導體器件制備中廣泛采用的介質薄膜，起到絕緣隔離的作用；業(yè)界通常采用等離子體化學氣相沉積工藝在半導體器件襯底上來制備二氧化硅薄膜；一般情況下，請參閱圖1，現(xiàn)有的采用等離子體化學氣相沉積工藝制備二氧化硅薄膜的過程包括:
[0004]步驟11:向工藝腔中通入反應氣體SiHjP N2O ；
[0005]步驟12:反應氣體解離后產生等離子體并且在半導體器件襯底表面沉積形成二氧化硅薄膜；
[0006]步驟13:在工藝腔中進行N2O吹掃，使工藝腔中殘留的SiH4徹底反應掉；
[0007]步驟14:取出半導體器件襯底。
[0008]在上述過程中，在步驟12中，在半導體器件襯底表面產生大量靜電，反應氣體由于等離子體氣氛也很容易帶上電荷產生帶電分子，從而很容易使半導體襯底表面靜電吸附帶電分子，這些帶電分子聚集成核，在半導體器件襯底表面形成顆粒等缺陷。而步驟13中的N2O吹掃并不能完全消除這種缺陷；并且，步驟13中的N2O吹掃過程也由于N2O和SiH4K應氣體均帶電荷，形成帶電分子，這些帶電分子也會吸附半導體器件襯底表面。

【發(fā)明內容】

[0009]為了克服以上問題，本發(fā)明旨在提供一種采用等離子體增強化學氣相沉積工藝來制備二氧化硅介質層的方法，通過在N2O吹掃之后采用惰性氣體吹掃，從而將反應中殘留的帶電分子稀釋或帶走，并且將半導體器件襯底表面的靜電稀釋或帶走，以避免半導體器件襯底表面的帶電分子的聚集和成核。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種半導體襯底上二氧化硅介質層的形成方法，在等離子體增強化學氣相沉積工藝腔中進行，其包括以下步驟:
[0011]步驟01:提供一半導體器件襯底；
[0012]步驟02:將所述半導體器件襯底置于所述等離子體增強化學氣相沉積工藝腔中，然后向所述等離子體增強化學氣相沉積工藝腔中通入反應氣體SiHjP N2O,通過輝光放電產生Si4+、H\ O2、N等離子體；
[0013]步驟03:Si4\ H\ O2、N等離子體發(fā)生反應，并且在所述半導體器件襯底上沉積形成S12介質層；此時，N2O和SiH4反應氣體均帶電荷，并且形成帶電分子，同時這些帶電分子吸附在所述半導體器件襯底表面；
[0014]步驟04:停止輝光放電，在所述等離子體增強化學氣相沉積工藝腔中對所述半導體器件襯底進行N2O吹掃，從而使所述等離子體增強化學氣相沉積工藝腔中殘留的3化4充分反應掉，此時，N20和SiH4反應氣體均帶電荷，并且形成帶電分子，同時這些帶電分子吸附在所述半導體器件襯底表面；
[0015]步驟05:在所述等離子體增強化學氣相沉積工藝腔中對所述半導體器件襯底進行惰性氣體吹掃，去除所述帶電荷的N2O和SiH4K應氣體、反應過程中殘留的帶電分子、以及所述半導體器件襯底表面吸附的所述帶電分子；
[0016]步驟06:將所述半導體器件襯底取出所述等離子體增強化學氣相沉積工藝腔。
[0017]優(yōu)選地，所述惰性氣體為He、Ar或者二者的混合氣體。
[0018]優(yōu)選地，所述惰性氣體的流量為5?12slm。
[0019]優(yōu)選地，所述惰性氣體的流量為lOslm。
[0020]優(yōu)選地，所述步驟04中，采用的溫度為300?450 °C。
[0021]優(yōu)選地，所述步驟04中，采用的壓力為2?4Torr。
[0022]優(yōu)選地，所述步驟04中，采用的壓力為2.7Torr。
[0023]優(yōu)選地，所述步驟04中，所述惰性氣體吹掃的時間為3?10S。
[0024]優(yōu)選地，所述步驟05中，所述等離子體增強化學氣相沉積工藝腔內的頂部設置有噴淋頭，所述惰性氣體吹掃時，惰性氣體通過噴淋頭進入所述等離子體增強化學氣相沉積工藝腔內，所述半導體襯底到所述噴淋頭的距離為0.4?0.5mil。
[0025]優(yōu)選地，所述半導體器件襯底表面形成有互連層；所述S12介質層形成于所述互連層上。
[0026]本發(fā)明的半導體襯底上介質層的形成方法，通過在N2O吹掃之后采用惰性氣體吹掃，使得N2O吹掃時反應過程中產生的帶電分子、在半導體器件襯底表面產生的帶電分子被帶走；并且還去除了半導體器件襯底表面的靜電，從而避免了帶電分子在半導體器件襯底表面的再次聚集成核。
【附圖說明】
[0027]圖1為現(xiàn)有的等離子體增強化學氣相沉積工藝制備二氧化硅薄膜的過程的流程示意圖
[0028]圖2為本發(fā)明的一個較佳實施例的二氧化硅介質層的形成方法的流程示意圖
【具體實施方式】
[0029]為使本發(fā)明的內容更加清楚易懂，以下結合說明書附圖，對本發(fā)明的內容作進一步說明。當然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領域內的技術人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內。
[0030]以下結合附圖2和具體實施例對本發(fā)明的半導體襯底上二氧化硅介質層的形成方法作進一步詳細說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準的比例，且僅用以方便、清晰地達到輔助說明本實施例的目的。
[0031]請參閱圖2，本實施例的半導體器件襯底表面形成有互連層；以S12介質層形成于互連層上為例來進行說明。本實施例在等離子體增強化學氣相沉積工藝腔中進行，等離子體增強化學氣相沉積工藝腔為現(xiàn)有結構，具有襯底支撐裝置、進氣管道、進氣口、以及出氣口、出氣管道、上電極、下電極等；
[0032]本實施例中，半導體襯底上二氧化硅介質層的形成方法，包括以下步驟:
[0033]步驟01:提供一半導體器件襯底；
[0034]具體的，可以采用剛制備好互連層的半導體器件襯底，半導體器件襯底上可以具有其它前道工藝所形成的結構，例如，淺溝槽隔離結構、柵極、源漏極、金屬硅化物、接觸孔、通孔等。
[0035]步驟02:將半導體器件襯底置于等離子體增強化學氣相沉積工藝腔中，然后向等離子體增強化學氣相沉積工藝腔中通入反應氣體SiHjP N 20，經輝光放電產生Si' H\ O2、N等離子體；
[0036]具體的，將半導體器件襯底置于襯底支撐裝置上，然后，進行抽真空，使工藝腔中的真空度在10 5以上；接著，通過進氣管道向工藝腔中通入反應氣體，輝光放電形成帶電等離子體，該過程是本領域技術人員可以知曉的，這里不再贅述。
[0037]步驟03:Si4\ H\ O2、N等離子體發(fā)生反應，并且在半導體器件襯底上沉積形成S12介質層；此時，N2O和SiH4反應氣體均帶電荷，并且形成帶電分子，同時這些帶電分子吸附在半