專利名稱：在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜的預(yù)沉積方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用純氫高密度等離子體化學(xué)氣相沉積(HDP-CVD)工藝進(jìn)行 淺溝槽(STI)填充制程，具體地說，涉及一種淺溝槽填充制程中的預(yù)沉積方法， 以在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜。
背景技術(shù)：
由于具有較好的填充能力，在90nm及以下技術(shù)代，純氫HDP-CVD工藝成 為填充淺溝槽的主流工藝。在純氫HDP-CVD填充淺溝槽工藝中，腔體(chamber) 內(nèi)溫度一般可達(dá)800。左右，等離子活動比較劇烈，因此，晶圓表面特性的穩(wěn)定 性成為影響晶圓成品率的關(guān)鍵因素。
由于在純氬HDP-CVD工藝中等離子的活動劇烈，為了避免等離子體對腔 體內(nèi)壁的損傷或者是轟擊下來的物質(zhì)污染晶圓的表面， 一般在進(jìn)行沉積之前， 首先進(jìn)行一步預(yù)沉積步驟，以在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜?，F(xiàn)有預(yù)沉積步驟是在 腔體上加上同樣功率的頂射頻(RFtop)和側(cè)射頻(RFside),腔體內(nèi)的反應(yīng)氣 體分解、沉積，從而在腔體內(nèi)壁上形成保護(hù)膜。但是在實(shí)際制造過程中發(fā)現(xiàn)， 采用現(xiàn)有工藝，形成于腔體內(nèi)壁的保護(hù)膜在高功率的射頻作用下形成的不均勻， 有的地方厚，有的地方薄，導(dǎo)致與腔體內(nèi)壁黏附的不牢固。在純氫HDP-CVD 工藝中，分布不均勻的保護(hù)膜受到等離子體的劇烈碰撞很容易脫落，導(dǎo)致晶圓 表面出現(xiàn)顆粒缺陷。而且，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體器件集成度越來越 高，對晶圓表面特性要求也越來越高，所以如何減少晶圓表面的顆粒缺陷成為 亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜的 預(yù)沉積方法，所述保護(hù)膜在等離子體的轟擊下不容易脫落。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種新的預(yù)沉積方法。該預(yù)沉積方法
包括首先向腔體內(nèi)輸入反應(yīng)氣體；然后開啟腔體的頂射頻和側(cè)射頻，進(jìn)行預(yù) 沉積步驟以在腔體的內(nèi)壁形成所述保護(hù)膜，其中所述預(yù)沉積步驟分兩步進(jìn)行 一步中頂射頻的功率大于側(cè)射頻的功率；另外一步中頂射頻的功率小于側(cè)射頻 的功率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過兩步進(jìn)行的方法，使得沉積于腔體內(nèi)壁的保 護(hù)膜分布均勻且黏附好，這樣在后續(xù)的純氫HDP-CVD工藝中，保護(hù)膜不容易 被劇烈運(yùn)動的等離子體轟擊下來，從而在填充淺溝槽的制程中減少了晶圓表面 的顆粒缺陷。


圖1是本發(fā)明預(yù)沉積方法的流程圖。
圖2是采用本發(fā)明預(yù)沉積方法后晶圓表面的效果圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜的預(yù)沉積方法的較佳 實(shí)施例作詳細(xì)描述，以期進(jìn)一步理解本發(fā)明的目的、特點(diǎn)及有益效果等。
本發(fā)明提供的在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜的預(yù)沉積方法在采用純氫HDP-CVD 工藝進(jìn)行淺溝槽填充制程之前進(jìn)行。所述保護(hù)膜一般與填充于淺溝槽的絕緣物 材料相同，所以進(jìn)行預(yù)沉積步驟時腔體內(nèi)的反應(yīng)氣體與進(jìn)行純氫HDP-CVD工 藝時的反應(yīng)氣體相同。
請參閱圖1,進(jìn)行預(yù)沉積步驟之前，首先將反應(yīng)氣體輸入腔體內(nèi)，本實(shí)施例 中反應(yīng)氣體是硅烷氣體、氧氣和氬氣。然后開啟腔體的頂射頻和側(cè)射頻，反應(yīng) 氣體在射頻作用下分解，進(jìn)行預(yù)沉積步驟，從而在腔體的內(nèi)壁形成二氧化硅保 護(hù)膜。
本發(fā)明提供的預(yù)沉積步驟分兩子步驟進(jìn)行，且兩子步驟進(jìn)行的時間和反應(yīng) 氣體的流量均相同，但是兩子步驟中頂射頻和側(cè)射頻的功率是不相同的，兩者 功率相差2000-5000W。在本實(shí)施例中第一子步驟中，頂射頻的功率為6000W, 側(cè)射頻的功率為1000W;第二子步驟中，頂射頻的功率1000W,側(cè)射頻的功率為6000W,這樣在第一子步驟中，形成于腔體內(nèi)壁的第一層保護(hù)膜頂端厚、側(cè) 端薄，而在第二子步驟中，形成的第二層保護(hù)膜則是頂端薄、側(cè)端厚。釆用本 發(fā)明提供的預(yù)沉積方法，使得最終在腔體內(nèi)壁形成的保護(hù)膜分布均勻，且第二
層保護(hù)膜覆蓋在第一層保護(hù)膜的上面，增強(qiáng)了保護(hù)膜對腔體內(nèi)壁的黏附性。
由于腔體內(nèi)壁的保護(hù)膜分布均勻且l占附性好，因此在后續(xù)采用純氬
HDP-CVD填充淺溝槽制程中，劇烈運(yùn)動的等離子運(yùn)動不容易將保護(hù)膜轟擊下 來，起到了減少了晶圓表面的顆粒缺陷的有益效果。圖2是采用本發(fā)明預(yù)沉積 方法后晶圓表面的顆粒缺陷的效果圖，從圖中可知，晶圓表面的顆粒缺陷明顯 少于基準(zhǔn)值。
權(quán)利要求
1. 一種在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜的預(yù)沉積方法，首先向制程腔體內(nèi)輸入反應(yīng)氣體，然后開啟腔體的頂射頻和側(cè)射頻，進(jìn)行預(yù)沉積步驟以在腔體的內(nèi)壁形成所述保護(hù)膜，其特征在于，所述預(yù)沉積步驟分兩步進(jìn)行其中一步中頂射頻的功率大于側(cè)射頻的功率；另外一步中頂射頻的功率小于側(cè)射頻的功率。
2. 如權(quán)利要求1所述的在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜的預(yù)沉積方法，其特征在于在 預(yù)沉積步驟的每一步中，頂射頻的功率和側(cè)射頻的功率相差2000-5000W。
3. 如權(quán)利要求1所述的在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜的預(yù)沉積方法，其特征在于所 述一步中頂射頻的功率為6000W,側(cè)射頻的功率為1000W;所述另外一步中頂 射頻的功率1000W,側(cè)射頻的功率為6000W。
4. 如權(quán)利要求1所述的在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜的預(yù)沉積方法，其特征在于所 述反應(yīng)氣體是硅烷氣體、氧氣、氬氣。
5. 如權(quán)利要求1所述的在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜的預(yù)沉積方法，其特征在于所 述預(yù)沉積步驟的兩步進(jìn)4亍的時間和反應(yīng)氣體的流量均相同。
6. 如權(quán)利要求1所述的在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜的預(yù)沉積方法，其特征在于該 預(yù)沉積方法應(yīng)用在純氫HDP-CVD工藝之前。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在腔體內(nèi)壁形成保護(hù)膜的預(yù)沉積方法，涉及采用純氫HDP-CVD工藝進(jìn)行淺溝槽填充制程。采用現(xiàn)有的預(yù)沉積方法形成的保護(hù)膜容易在后續(xù)制程中脫落。本發(fā)明提供的預(yù)沉積方法包括首先向腔體內(nèi)輸入反應(yīng)氣體；然后開啟腔體的頂射頻和側(cè)射頻，進(jìn)行預(yù)沉積步驟以在腔體的內(nèi)壁形成所述保護(hù)膜，其中所述預(yù)沉積步驟分兩步進(jìn)行一步中頂射頻的功率大于側(cè)射頻的功率；另外一步中頂射頻的功率小于側(cè)射頻的功率。相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的預(yù)沉積方法形成的保護(hù)膜分布均勻且黏附好，這樣在后續(xù)的純氫HDP-CVD工藝中，保護(hù)膜不容易被劇烈運(yùn)動的等離子體轟擊下來，從而在填充淺溝槽的制程中減少了晶圓表面的顆粒缺陷。
文檔編號C23C16/505GK101451238SQ20071017161
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者劉明源, 胡亞威 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司