[发明专利]半导体器件制造中高品质氧化硅膜的低温形成

权利要求书

1.一种用于处理半导体衬底的方法，该方法包括：

(a)将半导体衬底提供至PECVD处理室；

(b)在低于约200℃的温度下，通过PECVD在所述半导体衬底上沉积氧化硅层，其中所述沉积包括使含硅前体和含氧反应物流入所述PECVD处理室并形成等离子体；

(c)在沉积后停止所述含硅前体的流动；以及

(d)在低于约200℃的温度下，用等离子体处理所沉积的所述氧化硅层，从而修改所沉积的所述层并将所沉积的所述层的应力降低至小于约80MPa的绝对值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括将用于等离子体生成的功率从(b)中使用的第一功率等级增大到(d)中使用的较大的第二功率等级。

3.根据权利要求1所述的方法，其中(d)包括用在基本上由氦组成的工艺气体中形成的等离子体处理所沉积的所述氧化硅层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中(a)中所提供的所述半导体衬底包括一个或多个温度敏感材料层，所述温度敏感材料对250℃或更高的温度敏感。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述温度敏感材料是有机材料。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述温度敏感材料是旋涂电介质。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化硅层的沉积在低于约180℃的温度下进行。

8.根据权利要求1所述的方法，其中在(d)之后获得的所述氧化硅层的应力的所述绝对值小于约50MPa。

9.根据权利要求1所述的方法，其中在(d)之后获得的所述氧化硅层的应力的所述绝对值小于约10MPa。

10.根据权利要求1所述的方法，其中在(d)中的所述氧化硅层的所述等离子体处理降低了所述氧化硅层中的氢含量。

11.根据权利要求1所述的方法，其中在(d)中的等离子体处理之后获得的所述氧化硅在IR光谱上在2200-2300cm^-1处不具有Si-H峰。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在(b)之后且在(c)之前维持所述等离子体。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括在(b)之后且在(d)之前吹扫所述PECVD处理室，以从所述处理室去除所述含硅前体。

14.根据权利要求1所述的方法，其中(b)还包括使惰性气体流入所述PECVD处理室。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述含硅前体是SiH₄，所述含氧反应物是CO₂，而所述惰性气体是He。

16.根据权利要求1所述的方法，其中(b)在约1.5托-5托的压强下进行。

17.根据权利要求1所述的方法，其中(b)和(d)在相同的所述PECVD处理室中在基本相同的压强和温度下进行。

18.根据权利要求1所述的方法，其中(b)-(d)在多站式PECVD装置的第一站处执行，其中所述方法还包括在(d)之后，将所述半导体衬底传送到多站式PECVD装置的第二站，并且在所述多站式PECVD装置的所述第二站中重复(b)-(d)。