專利名稱：一種低溫二氧化硅的處理方法
技術領域：
本發明涉及半導體集成電路及其制造領域，尤其涉及一種低溫二氧化硅的處理方法。
背景技術：
低溫二氧化硅廣泛應用于半導體的加工制造之中。該二氧化硅是通過硅烷(SiH4) 與一氧化二氮(隊0)在一定的等離子體環境下進行反應而成，由于該二氧化硅的反應溫度通常小于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是本發明背景技術中低溫二氧化硅內的Si-H鍵被氧化成Si-OH鍵的結構示意圖；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， 而當該低溫二氧化硅暴露在空氣中時，Si-H鍵容易被氧化成Si-OH鍵，而形成的Si-OH鍵會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會隨著時間的延長而逐漸變化，如厚度、應力、折光指數等。圖2是本發明背景技術中低溫二氧化硅內的Si-H鍵被氧化成Si-OH鍵后低溫二氧化硅的應力變化示意圖，其橫軸表示淀積低溫二氧化硅后暴露在空氣中的時間，縱軸表示低溫二氧化硅的應力值；圖3是本發明背景技術中低溫二氧化硅內的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間，縱軸表示低溫二氧化硅的折射率值；圖4是本發明背景技術中低溫二氧化硅內的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間，縱軸表示低溫二氧化硅的厚度值；如圖2-4所示，當低溫二氧化硅暴露在空氣一段時間后，其性質隨著時間的變化而發生劇烈的變化，尤其是暴露在空氣中前5個小時內，低溫二氧化硅的應力(stress)、折射率(refractive index)及厚度 (thickness)均發生較大的改變。
發明內容
本發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 在低溫環境下制備二氧化硅薄膜；
步驟S2 采用臭氧氣體對該二氧化硅薄膜進行鈍化處理。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中采用臭氧氣體對該二氧化硅薄膜進行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的臭氧氣體進行鈍化處理。
綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明提出一種低溫二氧化硅的處理方法， 通過采用臭氧(O3)氣體對二氧化硅薄膜表面進行鈍化處理，以消除低溫二氧化硅薄膜性質在暴露在空氣中時隨時間變化而變化的特點，從而提高光刻工藝中圖形的準確度，進而提高關鍵尺寸的均勻度。
圖1是本發明背景技術中低溫二氧化硅內的Si-H鍵被氧化成Si-OH鍵的結構示意圖2是本發明背景技術中低溫二氧化硅內的Si-H鍵被氧化成Si-OH鍵后低溫二氧化硅的應力變化示意圖3是本發明背景技術中低溫二氧化硅內的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是本發明背景技術中低溫二氧化硅內的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是本發明低溫二氧化硅的處理方法的結構流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步的說明
圖5-7是本發明低溫二氧化硅的處理方法的結構流程示意圖；如圖5-7所示，本發明一種低溫二氧化硅的處理方法
首先，在低于250°C的溫度環境下制備二氧化硅薄膜11。然后，在100-250°C之間的溫度(temperature)環境中，采用 10000-20000sccm 的臭氧(O3)氣體，對間隔尺寸(spacing)為0. 1-0. 5inch的二氧化硅薄膜11進行2-lOOs的鈍化反應13 ；其中，鈍化處理環境的壓力(pressure)為30_100torr。由于，在鈍化反應13處理之前的二氧化硅薄膜11內存在大量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重組為較為穩定的Si-O鍵14，即對二氧化硅薄膜11進行鈍化反應13后，能使得低溫二氧化硅薄膜11暴露在空氣中時，其性質不會隨著時間變化而變化。綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明提出一種低溫二氧化硅的處理方法， 通過采用臭氧(O3)氣體對二氧化硅薄膜表面進行鈍化處理，臭氧(O3)氣體中的活性氧粒子使得低溫氧化物中Si-H鍵重組為較為穩定的Si-O鍵，以消除低溫二氧化硅薄膜性質在暴露在空氣中時隨時間變化而變化的特點，從而提高光刻工藝中圖形的準確度，進而提高關鍵尺寸的均勻度。通過說明和附圖，給出了具體實施方式
的特定結構的典型實施例，基于本發明精神，還可作其他的轉換。盡管上述發明提出了現有的較佳實施例，然而，這些內容并不作為局限。對于本領域的技術人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。 因此，所附的權利要求書應看作是涵蓋本發明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權利要求書范圍內任何和所有等價的范圍與內容，都應認為仍屬本發明的意圖和范圍內。
權利要求
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 在低溫環境下制備二氧化硅薄膜；步驟S2 采用臭氧氣體對該二氧化硅薄膜進行鈍化處理。
2.根據權利要求1所述的低溫二氧化硅的處理方法，其特征在于，步驟Sl中低溫環境溫度小于250°C。
3.根據權利要求1所述的低溫二氧化硅的處理方法，其特征在于，步驟S2的環境溫度為 100-250°C。
4.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1所述的低溫二氧化硅的處理方法，其特征在于，步驟S2中采用臭氧氣體對該二氧化硅薄膜進行2-lOOs的鈍化處理。
7.根據權利要求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的臭氧氣體進行鈍化處理。
全文摘要
本發明涉及半導體制造領域，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二氧化硅薄膜表面進行鈍化處理，以消除低溫二氧化硅薄膜性質在暴露在空氣中時隨時間變化而變化的特點，從而提高光刻工藝中圖形的準確度，進而提高關鍵尺寸的均勻度。
文檔編號H01L21/3105GK102456566SQ201110307990
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月12日 優先權日2011年10月12日
發明者張文廣, 徐強, 鄭春生, 陳玉文 申請人:上海華力微電子有限公司