[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件的絕緣層的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811057365.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110890314A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/762
• 分類號(hào): H01L21/762
• 代理公司: 北京律智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 王瑩;于寶慶

本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的絕緣層的制備方法，包括前驅(qū)體材料與溶劑的混合物的施用步驟、去除溶劑的烘烤步驟以及前驅(qū)體材料向絕緣材料的轉(zhuǎn)變步驟，其中的烘烤步驟中，以50～70℃為起始溫度，通過(guò)兩段或兩段以上的階段升溫方式進(jìn)行烘烤。本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件，其包括所述制備方法制得的絕緣層。本發(fā)明的制備方法改進(jìn)了烘烤步驟，可使得到的絕緣層中溶劑、氣泡排出更加完全，所得膜層更加致密、均勻，隔離、絕緣的效果更好，避免了導(dǎo)線短路的風(fēng)險(xiǎn)，繼而所得的半導(dǎo)體器件的性能更優(yōu)。本發(fā)明的制備方法還可降低熱量消耗，更加簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體器件的絕緣層的制備方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體器件中，絕緣層是重要構(gòu)成之一，如有源區(qū)之間的絕緣層。有源區(qū)之間一般形成有溝槽，采用絕緣材料將溝槽填充后得到填充結(jié)構(gòu)具有隔離和絕緣的功能，填充結(jié)構(gòu)的材料通常為二氧化硅、氮化硅等。

目前在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，絕緣層的制備可以為以下過(guò)程：首先將可以形成絕緣層的前驅(qū)體材料與溶劑混合形成混合物，然后通過(guò)沉積、涂布等方式將混合物填充至溝槽或形成薄膜，接著進(jìn)行烘烤去除溶劑，退火后前驅(qū)體材料轉(zhuǎn)變形成絕緣層。在絕緣層的制備工藝中，旋涂工藝(SOD，Spin-On Dielectric)已逐漸被廣泛應(yīng)用，其主要是通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂布的方式將前驅(qū)體材料(通常為含硅聚合物)與有機(jī)溶劑的混合物填充至溝槽或形成薄膜。

無(wú)論是傳統(tǒng)的沉積工藝還是SOD工藝，都需要制得的絕緣層具有均勻致密、孔缺陷數(shù)量少的特點(diǎn)，否則會(huì)減弱絕緣效果而產(chǎn)生載流子短路的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響半導(dǎo)體器件的性能和產(chǎn)品良率。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種半導(dǎo)體器件的絕緣層的制備方法，其所制得的絕緣層具有均勻致密、孔缺陷數(shù)量少的優(yōu)點(diǎn)，隔離和絕緣效果好，由此可使得半導(dǎo)體器件具備更好的性能。

本發(fā)明的另一目的是提供一種半導(dǎo)體器件。

本發(fā)明提供的半導(dǎo)體器件的絕緣層的制備方法，包括前驅(qū)體材料與溶劑的混合物的施用步驟、去除所述溶劑的烘烤步驟以及所述前驅(qū)體材料向絕緣材料的轉(zhuǎn)變步驟，其中，所述烘烤步驟中，以50～70℃為起始溫度，通過(guò)兩段或兩段以上的階段升溫方式進(jìn)行烘烤。

本發(fā)明提供的制備方法中，所述烘烤步驟依次分為60～110℃下的低溫烘烤步驟以及130～180℃下的高溫烘烤步驟。

本發(fā)明提供的制備方法中，所述低溫烘烤步驟通過(guò)一段或一段以上的階段升溫方式進(jìn)行，總烘烤時(shí)間為90～120s。

本發(fā)明提供的制備方法中，所述高溫烘烤步驟通過(guò)一段或一段以上的階段升溫方式進(jìn)行，總烘烤時(shí)間為90～120s。

本發(fā)明提供的制備方法中，所述烘烤步驟依次分為60～80℃下的第一烘烤步驟、100～120℃下的第二烘烤步驟以及130～180℃下的第三烘烤步驟。

本發(fā)明提供的制備方法中，所述第一烘烤步驟通過(guò)一段或一段以上的階段升溫方式進(jìn)行，總烘烤時(shí)間為60～80s。

本發(fā)明提供的制備方法中，所述第二烘烤步驟通過(guò)一段或一段以上的階段升溫方式進(jìn)行，總烘烤時(shí)間為60～80s。

本發(fā)明提供的制備方法中，所述第三烘烤步驟通過(guò)一段或一段以上的階段升溫方式進(jìn)行，總烘烤時(shí)間為60～80s。

本發(fā)明提供的制備方法中，所述施用步驟中的施用方式為沉積、旋轉(zhuǎn)涂布、狹縫涂布或噴墨印刷。

本發(fā)明提供的制備方法中，所述烘烤步驟中的相對(duì)濕度控制為30～50％。

本發(fā)明提供的制備方法中，所述烘烤步驟中的壓力控制為0.5～2個(gè)大氣壓。