[發明專利]隔離結構的制造方法和噴涂裝置

有效

• 申請號: 202010027443.5
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN113113348B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 吳子見;吳天成
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/67
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發明公開了一種隔離結構的制造方法和噴涂裝置，隔離結構的制造方法包括：提供基板以及位于基板上的疊層結構，疊層結構內具有多個溝槽；進行第一旋轉動作，旋涂第一預濕溶劑于疊層結構頂表面和溝槽內壁；在進行第一旋轉動作之后，進行第二旋轉動作，旋涂第二預濕溶劑于疊層結構頂表面和溝槽內壁；第二旋轉動作之后的溝槽側壁的表面張力小于第一旋轉動作后的溝槽側壁的表面張力；在進行第二旋轉動作之后，涂覆涂布液于疊層結構上；在將涂布液涂覆在疊層結構之后，靜置涂布液；在涂布液靜止預設時間后，旋轉基板，使涂布液填充滿溝槽。本發明能夠提高隔離結構的良率和性能。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種隔離結構的制造方法和噴涂裝置。

背景技術

隨著科技的不斷發展和用戶需求的不斷提高，半導體產品越來越傾向于集成化和微細化。降低半導體產品的元件尺寸，如降低隔離結構的尺寸有助于提高半導體產品的集成化。然而，隨著隔離結構的尺寸不斷降低，隔離結構的溝槽深寬比變大，為溝槽填充提出了越來越高的要求。

發明人發現，現有的溝槽填充技術填充效果還有待提高。參考圖1，在晶圓101的溝槽102中填充涂布液113，尤其是在填充具有超高深寬比的溝槽102時，容易在溝槽102中產生較大空洞123，導致半導體產品的性能和良率降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種隔離結構的制造方法和噴涂裝置，提高隔離結構的良率。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種隔離結構的制造方法，包括：提供基板以及位于基板上的疊層結構，疊層結構內具有多個溝槽；進行第一旋轉動作，旋涂第一預濕溶劑于疊層結構頂表面和溝槽內壁；在進行第一旋轉動作之后，進行第二旋轉動作，旋涂第二預濕溶劑于疊層結構頂表面和溝槽內壁；第二旋轉動作之后的溝槽側壁的表面張力小于第一旋轉動作后的溝槽側壁的表面張力；在進行第二旋轉動作之后，涂覆涂布液于疊層結構上；在將涂布液涂覆在疊層結構之后，靜置涂布液；在涂布液靜止預設時間后，旋轉基板，使涂布液填充滿溝槽。

本發明實施例中，對基板進行第一旋轉動作和第二旋轉動作，并且第二旋轉動作之后的溝槽側壁的表面張力小于第一旋轉之后的溝槽側壁的表面張力。由于溝槽的側壁的表面張力降低，涂布液更容易鋪展在溝槽側壁，即涂布液更容易到達溝槽底部，從而能夠避免溝槽的開口區域被提早封口，有效降低溝槽中空洞的數量和空洞尺寸，進而提高隔離結構的良率。

另外，溝槽的深度與寬度的比值大于20。本申請提供的方法能夠很好填充具有較大深寬比的溝槽，即當溝槽的深寬比大于20時，有效降低溝槽涂布液中的空洞數量。

另外，第一旋轉動作包括第一初始旋轉速度、第一旋轉加速度、第一時間和第一速度，基板以第一旋轉加速度從第一初始旋轉速度加速第一時間至第一速度，第一初始旋轉速度為0，第一旋轉加速度為2000～20000rpm/s，第一時間為0.1～4s，第一速度為2000～8000rpm。通過在旋轉的晶圓表面涂覆第一預濕溶劑，使得第一預濕溶劑能夠保持一定的流動性，且較為均勻地分布在疊層結構表面；另外，第一預濕溶劑在自身重力的作用下進入溝槽，使得溝槽中具有適量的第一預濕溶劑。

另外，第二旋轉動作包括第二速度和第二時間，第二速度為勻速，第二速度為2000～8000rpm，第二時間為1～5s。控制疊層結構以第二速度勻速旋轉，使得溝槽側壁的第二預濕溶劑較薄，即能夠在不增加溝槽深寬比的前提下，降低溝槽側壁的表面張力，從而減少溝槽涂布液中的空洞數量，提高隔離結構的良率。

另外，在涂覆涂布液于疊層結構上之前，還包括：將第二速度減速至0，減速包括第二旋轉加速度和第三時間，第二旋轉加速度為-2000～-20000rpm/s，第三時間為0.1～4s。減速過程中第二預濕溶劑受到的離心力變小，第二預濕溶劑從疊層結構遠離疊層結構中心處向靠近疊層結構中心處運動，使得部分第二預濕溶劑被“回收”，能夠在疊層結構表面形成厚度適中的第二預濕溶劑。