半导体结构的形成方法及在晶圆上形成氧化硅膜的方法技术

本发明专利技术提供一半导体结构的形成方法及在晶圆上形成氧化硅膜的方法，该半导体结构的形成方法包括：在基底上形成第一氧化硅层；以及通过调整沉积工艺的射频功率和流量比在所述第一氧化硅层上形成第二氧化硅层；其中，所述射频功率为800～1500W，所述流量比是氧气与硅化物的流量比，所述流量比为(3～5):1。本发明专利技术一实施方式，通过调整沉积工艺的射频功率和流量比，使所述半导体结构表面具有较低含量的‑H和‑OH，进而形成疏水性表面，所述疏水性表面可以改善所述半导体结构与光阻之间的粘附性。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的形成方法及在晶圆上形成氧化硅膜的方法
本专利技术涉及一种半导体结构，具体为一种表面-H和-OH含量低的半导体结构的形成方法。
技术介绍
现有技术沉积SiO2薄膜，由于反应物中存在H(SiH4、TEOS等)导致生长的薄膜表面含有-H和-OH，从而使薄膜表面呈现亲水性。而亲水性表面不宜于光阻的粘结，当蚀刻较深的沟槽时，由于长时间等离子体的轰击，光阻和薄膜的接触面由于黏附性不好可能出现光阻翘起的现象，从而导致蚀刻的线宽均匀性变差。图1a为现有的电容结构的示意图，按照图示方向，电容结构包括自下而上依次叠置的氧化硅(SiO2)层11、氮化硅(SiN)层12、氮化钛(TiN)层13、氮化硅(TiN)层14及氧化硅(SiO2)层15，在氧化硅层15表面形成有光阻层16以进行蚀刻工艺。由于氧化硅层15表面呈现亲水性，光阻层16形成后出现如图1a中圆圈所标示的翘起现象。如图1b至1e所示，随着对电容结构各层蚀刻的进行，光阻层16的翘起始终存在，影响氧化硅层15蚀刻的均匀性，并最终使所得沟槽100的均匀性变差，具体如图1e、1f所示，从而影响后续制程及产品良率。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的在于提供一种半导体结构的形成方法，包括：在基底上形成第一氧化硅层；以及通过调整沉积工艺的射频功率和流量比在所述第一氧化硅层上沉积形成第二氧化硅层；其中，所述射频功率为800～1500W，所述流量比是氧气与硅化物的流量比，所述流量比为(3～5):1。根据本专利技术一实施方式，所述硅化物为正硅酸乙酯或硅烷。通过，所述硅化合物的分解和与氧气的反应沉积所述第二氧化硅层，所述氧气与所述硅化物的流量比为(3～5):1。根据本专利技术一实施方式，所述第二氧化硅层的厚度占所述第一氧化硅层和所述第二氧化硅层总厚度的百分比为3～10％。根据本专利技术一实施方式，所述第一氧化硅层和所述第二氧化硅层的总厚度为40～2000nm。根据本专利技术一实施方式，形成所述第一氧化硅层的射频功率为500～800W，流量比为(1～3):1；所述流量比是氧气与硅化物的流量比。根据本专利技术一实施方式，通过硅化物的分解和与氧气的反应沉积所述第一氧化硅层，所述氧气与所述硅化合物的流量比为(1～3):1。根据本专利技术一实施方式，所述第一氧化硅层通过一次或多次沉积形成。根据本专利技术一实施方式，在所述基底上设置有至少一层介质层，所述第一氧化硅层形成于所述介质层上。本专利技术一实施方式提供了一种半导体结构，包括表面氧化硅膜，所述表面氧化硅膜包括第一氧化硅层和设置于所述第一氧化硅层上的第二氧化硅层，所述第二氧化硅层通过调整沉积工艺的射频功率和流量比在所述第一氧化硅层上沉积形成，所述射频功率为800～1500W，所述流量比是氧气与硅化物的流量比，所述流量比为(3～5):1。本专利技术一实施方式提供了一种在晶圆上形成氧化硅膜的方法，包括：在所述晶圆上形成第一氧化硅层；以及通过调整沉积工艺的射频功率和流量比在所述第一氧化硅层上沉积形成第二氧化硅层；其中，所述射频功率为800～1500W，所述流量比是氧气与硅化物的流量比，所述流量比为(3～5):1。根据本专利技术一实施方式，在所述晶圆上设置有叠置的底层氧化硅层、第一氮化硅层、氮化钛层和第二氮化硅层，所述第一氧化硅层形成于所述第二氮化硅层上，所述第二氧化硅层沉积于所述第一氧化硅层上。根据本专利技术一实施方式，通过硅化合物的分解和与氧气的反应沉积所述第二氧化硅层，所述氧气与所述硅化合物的流量比为(3～5):1。本专利技术一实施方式的方法，通过调整沉积工艺的射频功率和原料的流量比，能够在半导体结构的表面形成-H和-OH含量低的二氧化硅膜。附图说明通过结合附图考虑以下对本专利技术的优选实施例的详细说明，本专利技术的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本专利技术的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：图1a至1e为现有技术的电容结构的蚀刻过程示意图；图1f为图1e结构的俯视图；图2为本专利技术一实施方式的半导体结构的示意图；图3为本专利技术一实施方式制得的半导体结构的示意图；图4a至图4e为本专利技术一实施方式的半导体结构的蚀刻过程示意图；图4f为图4e结构的俯视图；图5、图6为本专利技术实施例1、2的FTIR谱图；图7为本专利技术实施例3的FTIR谱图。具体实施方式体现本专利技术特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本专利技术。本专利技术一实施方式提供了一种半导体结构的形成方法，包括：在基底上形成第一氧化硅层；以及通过调整沉积工艺的射频功率和流量比在第一氧化硅层上沉积形成第二氧化硅层；其中，所述射频功率为800～1500W，所述流量比是氧气与硅化物的流量比，所述流量比为(3～5):1。于一实施方式中，如图2所示，在基底(图中未示)上设置有至少一层介质层，至少一层介质层包括依次叠置的底层氧化硅(SiO2)层21、第一氮化硅层(SiN)22、氮化钛层(TiN)23、第二氮化硅层24，第一氧化硅(SiO2)层25形成于第二氮化硅层24上。氮化钛层23为电极层，呈多个连接的U形分布，在氮化钛层23的U形腔内设置有电容结构；第二氮化硅层24覆盖氮化钛层23及电容结构，用作硬掩膜层；第一氮化硅层22为电容的支撑层。于一实施方式中，如图3所示，通过硅化物的分解与氧气(O2)的反应在第一氧化硅层25上沉积形成第二氧化硅层26。于一实施方式中，沉积第二氧化硅层26的工艺可以为化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或原子层沉积。本专利技术一实施方式的方法，通过在氧化硅薄膜(第一氧化硅层25)表面再沉积一层氧化硅薄膜(第二氧化硅层26)，并调整沉积工艺的射频功率为800～1500W、流量比为(3～5):1使得所制得的第二氧化硅层26薄膜表面的-H和-OH含量降低，进而形成疏水性表面。本专利技术一实施方式的方法，将沉积工艺的射频功率调整为800～1500W、流量比为(3～5):1，使得硅化物能够充分分解，从而使第二氧化硅层26表面的-H和-OH含量降低，在介质层上形成疏水性表面，以改善介质层与光阻之间的粘附性，从而解决了光阻在蚀刻时可能会发生翘起的问题，提高了蚀刻线宽的均匀性，避免了器件良率下降。于一实施方式中，形成第二氧化硅层26的工艺的射频功率可以为800～1500W，例如1100W、1200W、1300W、1400W等。于一实施方式中，形成第二氧化硅层26的工艺中，氧气与硅化合物的流量比可以为(3～5):1，例如3.5:1、4:1、4.5:1等。通过调整反应物氧气的量，可使经过射频解离的硅化合物能够充分参与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构的形成方法，包括：/n在基底上形成第一氧化硅层；以及/n通过调整沉积工艺的射频功率和流量比在所述第一氧化硅层上形成第二氧化硅层；/n其中，所述射频功率为800～1500W，所述流量比是氧气与硅化物的流量比，所述流量比为(3～5):1。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法，包括：
在基底上形成第一氧化硅层；以及
通过调整沉积工艺的射频功率和流量比在所述第一氧化硅层上形成第二氧化硅层；
其中，所述射频功率为800～1500W，所述流量比是氧气与硅化物的流量比，所述流量比为(3～5):1。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉积工艺为化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积或原子层沉积。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅化物为正硅酸乙酯或硅烷，通过硅化物的分解和与氧气的反应沉积所述第二氧化硅层。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二氧化硅层具有疏水性表面。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述第一氧化硅层的射频功率为500～800W，流量比为(1～3):1；所述流量比是氧气与硅化物的流量比。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，形成所述第一氧化硅层的沉积工艺为化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积或原子层沉积。


7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述硅化物为正硅酸乙酯或硅烷，通过硅化物的分解和氧气的反应沉积所述第一氧化硅层。


8.根据权利要求3或7所述的方法，其特征在于，所述硅化物的流量为1000～4000sccm。


9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一氧化硅层和所述第二氧化硅层的总厚度为40...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34