[发明专利]二氧化硅薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及二氧化硅薄膜及其制备方法，包括：提供一基底；将所述基底置于反应腔室内，向所述反应腔室通入反应气体；以及通过等离子体增强化学气相沉积法在所述基底上进行沉积得到二氧化硅薄膜；其中，所述反应气体包括硅源和氧源，所述硅源的通入流量为1500标准毫升/分钟～2000标准毫升/分钟，所述氧源的通入流量为1200标准毫升/分钟～2000标准毫升/分钟，所述等离子体增强化学气相沉积法中的沉积温度为250℃～350℃，射频的高频功率为200W～450W。该方法具有沉积速率快、沉积温度低的优点，同时，采用该制备方法得到的二氧化硅薄膜的本征应力为‑120MPa～‑40MPa。

技术领域

本发明涉及薄膜技术领域，特别是涉及二氧化硅薄膜及其制备方法。

背景技术

二氧化硅薄膜是广泛应用于集成电路的薄膜材料，具有高的介电常数、可靠的耐热抗腐蚀性能的优异的机械性能，可以保护芯片免受外界腐蚀性物质的侵蚀和机械损伤。近来，在微电子机械系统中，二氧化硅薄膜得到了广泛的应用。

现有技术通常采用等离子体增强化学气相沉积(简称PECVD)方法沉积二氧化硅薄膜，但在二氧化硅薄膜的制备过程中，难以避免的会产生本征应力，使二氧化硅薄膜处于某种应力状态。如：当二氧化硅薄膜处于过大的拉应力状态时，就会引起开裂；处于过大的压应力状态时，会引起褶皱或剥落。因此，需要降低薄膜的本征应力。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种二氧化硅薄膜及其制备方法，该方法采用高反应气体流量与射频的高频功率相互配合的方式，有效的控制了二氧化硅薄膜的本征应力，从而获得了低应力的二氧化硅薄膜。

一种二氧化硅薄膜的等离子体增强化学气相沉积方法，所述方法包括：

提供一基底；

将所述基底置于反应腔室内，向所述反应腔室通入反应气体；以及

通过等离子体增强化学气相沉积法在所述基底上进行沉积得到二氧化硅薄膜；

其中，所述反应气体包括硅源和氧源，所述硅源的通入流量为1500标准毫升/分钟～2000标准毫升/分钟，所述氧源的通入流量为1200标准毫升/分钟～2000标准毫升/分钟，所述等离子体增强化学气相沉积法中的沉积温度为250℃～350℃，射频的高频功率为200W～450W。

上述二氧化硅薄膜的等离子体增强化学气相沉积方法，根据硅源气体流量增大应力减小，硅源气体流量减小应力增大，射频的功率增大应力增大，射频功率减小应力减小，应力随膜厚增加而减小以及当应力减小到-40MPa时，改变气体流量，射频功率应力变化不明显的关系。通过采用高反应气体流量与射频的高频功率相互配合，选取合适的气体流量和射频功率，有效的控制了二氧化硅薄膜的本征应力。同时，上述方法还具有沉积速率快、沉积温度低的优点。

本发明还提供一种采用上述制备方法得到的二氧化硅薄膜，所述二氧化硅薄膜的应力为-120MPa～-40MPa。

上述二氧化硅薄膜的本征应力较低，同时，还具有针孔密度小、均匀性好、台阶覆盖性好等优点，可以更好的应用于半导体材料、集成电路和MEMS器件中，保护制品免受外界腐蚀性物质的侵蚀和机械损伤。

具体实施方式

以下将对本发明提供的二氧化硅薄膜及其制备方法作进一步说明。

本发明提供一种二氧化硅薄膜的制备方法，所述制备方法包括：

S1、提供一基底；

S2、将所述基底置于反应腔室内，向所述反应腔室通入反应气体；以及

S3、通过等离子体增强化学气相沉积法在所述基底上进行沉积得到二氧化硅薄膜；