于沖洗襯底100。后沖洗流體118可包括水、含水的醇或其它極性溶劑。如圖2Β所示，膜溶液122被沉積在HAR結(jié)構(gòu)110上，并且后沖洗流體118被置換。膜溶液122可包括膜前體或包括反應(yīng)物、溶劑、載體液體或表面活性劑中的至少一種和膜前體。
[0031]在一些實(shí)施例中，膜溶液是電介質(zhì)膜溶液。在一些示例中，電介質(zhì)膜可以是氧化娃、氮化娃、碳化娃、碳氮化娃、氧化招、氧化給、低k電介質(zhì)、或多孔電介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，膜溶液是旋涂膜溶液。在一些實(shí)施例中，膜前體包括一個(gè)或多個(gè)聚硅氮烷，但也可以使用其它膜前體。在一些實(shí)施例中，膜溶液可包括將與膜前體起化學(xué)反應(yīng)的其它的反應(yīng)物，例如水、過氧化物或醇。在一些實(shí)施例中，膜溶液還可以包括可分別加快或減慢與膜前體的化學(xué)反應(yīng)的催化劑或抑制劑。在一些實(shí)施例中，載體流體可以包括水、含水的醇、溶劑、表面活性劑或其它的載體流體。
[0032]如圖2C所示，溶劑和由膜溶液產(chǎn)生的膜中的過量的或未反應(yīng)的液體被從膜烘烤出來，從而留下未固化的電介質(zhì)層128。之后，可執(zhí)行固化步驟或其它處理。
[0033]在一些實(shí)施例中，襯底的溶劑烘烤會在比隨后的固化步驟低的溫度下發(fā)生。僅作為示例，固化可以包括加熱、熱退火、紫外線(UV)固化、等離子體固化或化學(xué)反應(yīng)性固化。僅作為示例，襯底可在高溫(如在多300°C _800°C的溫度)下并且/或者在氧氣、臭氧、蒸汽或其它含氧氣體的存在下固化。僅作為示例，所述溶劑烘烤可以在75°C和300°C之間的溫度(例如150°C )下進(jìn)行。
[0034]現(xiàn)在參考圖3，示出了在濕式清潔步驟后用膜對HAR結(jié)構(gòu)進(jìn)行特征填充的方法200的實(shí)施例?？梢栽跊]有事先干燥步驟的情況下執(zhí)行特征填充。在202，在襯底的濕式清潔后，干燥步驟被跳過。在206，濕式清潔步驟后剩余的流體被置換并被替代為膜溶液，該膜溶液包括膜前體或包括反應(yīng)物、溶劑、載體流體和表面活性劑中的至少一種和膜前體。在210，溶劑和過量的或未反應(yīng)的液體被從膜烘烤出來。在214，可執(zhí)行固化步驟。
[0035]僅作為示例，水解的前體可被用于在具有比0或醇的溶液中形成Si (0H)3R’。水解的前體擴(kuò)散到溶液中到達(dá)預(yù)潤濕的襯底上。聚合發(fā)生在潤濕的襯底上以形成SiCOH膜。僅舉例來說，水解的前體可用于在具有H20的溶液中形成Si (0H) 4。水解的前體擴(kuò)散到溶液中到達(dá)預(yù)潤濕的襯底上。聚合發(fā)生在潤濕的襯底上以形成Si02SSi0xHy膜。僅舉例來說，可以使用未水解的前體，其然后與在膜溶液中的H20或醇發(fā)生反應(yīng)。水解和聚合發(fā)生在潤濕的襯底上，以形成膜。在這些實(shí)施例中，膜溶液發(fā)生反應(yīng)以在潤濕的襯底上形成溶膠、凝膠或固體膜。
[0036]現(xiàn)在參考圖4，示出了用于置換和沉積膜溶液的方法220的一個(gè)實(shí)施例。在222，襯底被用后沖洗流體沖洗，后沖洗流體如水、含水的醇溶液或極性溶劑。在224，膜前體或反應(yīng)物、溶劑、載體液體和表面活性劑中的至少一種和膜前體被分配以置換在襯底上的后沖洗流體。在226，襯底通過旋涂機(jī)或其他設(shè)備轉(zhuǎn)動以均勻地分配流體并除去過量的液體。置換和旋轉(zhuǎn)可順序地發(fā)生、同時(shí)發(fā)生和/或以重疊的方式發(fā)生。
[0037]現(xiàn)在參考圖5A-5C，置換和沉積電介質(zhì)溶液的一個(gè)實(shí)施例被示出。如圖5A所示，襯底250被布置在旋涂機(jī)254上，例如水、含水的醇或極性溶劑之類的后沖洗流體從流體源260沉積到襯底250上。如圖5B所示，包括膜前體或包括溶劑、反應(yīng)物、載體流體和表面活性劑中的至少一種和膜前體的膜溶液268沉積在襯底250上?？梢岳斫獾氖?，間隙填充的變化可以通過改變膜溶液中的膜前體的濃度、膜溶液中的反應(yīng)物的濃度、膜溶液的表面張力、膜溶液的親水性、潤濕時(shí)間、和旋轉(zhuǎn)(spin-off)速度來進(jìn)行。
[0038]如圖5C所示，旋轉(zhuǎn)旋涂機(jī)254以在襯底250上均勻分布膜溶液。置換和旋轉(zhuǎn)可順序地發(fā)生、同時(shí)發(fā)生和/或以重疊的方式發(fā)生。包括膜前體或包括膜前體和載體流體的溶液268中的一些保留在襯底250上。包括膜前體或包括膜前體和載體流體的溶液268中的一些可以被轉(zhuǎn)移到旋涂機(jī)254的表面上。
[0039]前面的描述在本質(zhì)上僅僅是說明性的并且不意圖以任何方式限制本公開、其應(yīng)用、或其用途。本公開的廣泛教導(dǎo)可以以多種形式實(shí)現(xiàn)。因此，盡管本公開包括特定的實(shí)施例，但本公開的真實(shí)范圍不應(yīng)因此被限制，因?yàn)樵谘芯扛綀D、說明書以及所附的權(quán)利要求后，其它的修改方案將變得顯而易見。如本發(fā)明中使用的，短語A、B和C中的至少一個(gè)應(yīng)被解釋為是指使用非排他性的邏輯或(OR)的邏輯(A或B或C)，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為是指“至少一個(gè)A，至少一個(gè)B，和至少一個(gè)C”。應(yīng)該理解的是，方法中的一個(gè)或多個(gè)步驟可以以不同的順序(或同時(shí))執(zhí)行，而不改變本公開的原理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種方法，其包括: 在濕式清潔包含圖案化的特征的半導(dǎo)體襯底之后: 在濕式清潔所述半導(dǎo)體襯底之后不執(zhí)行干燥步驟，而將膜溶液沉積到所述半導(dǎo)體襯底的所述圖案化的特征上， 其中，所述膜溶液包括: 電介質(zhì)膜前體；或 反應(yīng)物、溶劑、表面活性劑以及載體流體中的至少一種和所述電介質(zhì)膜前體；以及通過加熱所述襯底到烘烤溫度，將至少一種溶劑和未反應(yīng)溶液烘烤出由所述膜溶液形成的膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 在沉積所述膜溶液之前且在濕式清潔之后，用沖洗流體沖洗所述圖案化的特征。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述沖洗流體包括水、含水的醇和極性溶劑中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在烘烤所述膜之后固化所述襯底。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述固化包括加熱、熱退火、紫外線(UV)固化、等離子體固化或化學(xué)反應(yīng)固化中的至少一種。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述固化的固化溫度大于所述烘烤溫度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括使用旋涂方法施加所述膜溶液到所述圖案化的特征。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，沉積所述膜溶液包括: 用第一溶液預(yù)先濕潤所述半導(dǎo)體襯底； 使用所述膜溶液置換所述第一溶液；以及 使用旋涂機(jī)旋涂所述襯底。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述置換和所述旋涂以連續(xù)、同時(shí)以及重疊的方式中的一種方式進(jìn)行。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述膜溶液的所述電介質(zhì)膜前體包括聚硅氮烷。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述圖案化的特征包括至少一種高深寬比(HAR)特征。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述至少一種高深寬比(HAR)特征的深寬比大于或等于8。13.—種方法，包括: 在濕式清潔包含圖案化特征的半導(dǎo)體襯底之后: 在濕式清潔所述半導(dǎo)體襯底之后不執(zhí)行干燥步驟，而用沖洗流體沖洗所述半導(dǎo)體襯底的所述圖案化的特征； 使用膜溶液至少部分置換在所述圖案化的特征上的所述沖洗流體； 其中，所述膜溶液包括: 電介質(zhì)膜前體；或 反應(yīng)物、溶劑、表面活性劑以及載體流體中的至少一種和所述電介質(zhì)膜前體； 通過加熱所述襯底到烘烤溫度，將至少一種溶劑和未反應(yīng)溶液烘烤出由所述膜溶液形成的膜；以及 在烘烤所述膜之后，固化所述襯底。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述沖洗流體包括水、含水的醇和極性溶劑中的至少一種。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述固化的固化溫度大于所述烘烤溫度。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述固化包括加熱、熱退火、紫外線(UV)固化、等離子體固化或化學(xué)反應(yīng)固化中的至少一種。17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括使用旋涂方法施加所述膜溶液到所述圖案化的特征。18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述膜溶液的所述電介質(zhì)膜前體包括聚硅氮烷。19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述圖案化的特征包括至少一種高深寬比(HAR)特征。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述至少一種高深寬比(HAR)特征的深寬比大于或等于8。
【專利摘要】本發(fā)明涉及通過未預(yù)干燥的濕潤表面用旋涂電介質(zhì)覆蓋高深寬比特征，具體提供了一種方法，其包括在濕式清潔了半導(dǎo)體襯底之后并且在濕式清潔之后不執(zhí)行干燥步驟的情況下沉積膜溶液到半導(dǎo)體襯底的圖案化的特征上濕式清潔。膜溶液包括電介質(zhì)膜前體或包括反應(yīng)物、溶劑、表面活性劑以及載體流體中的至少一種和所述電介質(zhì)膜前體。該方法包括通過加熱襯底到烘烤溫度將至少一種溶劑和未反應(yīng)的溶液烘烤出由膜溶液形成的膜。該方法包括固化襯底。
【IPC分類】H01L21/762
【公開號】CN105374735
【申請?zhí)枴緾N201510489712
【發(fā)明人】羅特莎娜·李瑪麗, 尼莉莎·德雷格, 黛安·海姆斯, 理查德·戈特斯古
【申請人】朗姆研究公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年8月11日
【公告號】US20160042945