界定半导体结构的隔离区域的方法_3

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分子。另外,绝缘体层的高能量轰击也促使由致密化绝缘体层移除该一(多)种 副产物材料。
[004引在另一实施例中,在例如氣加水(Ar+H20)的氧化气体分子的环境下轰击例如寡氮 硅烷先驱物材料(举例来说,其具有娃-氧(Si-0)及/或娃-氮(Si-N)官能基的至少一 者布置于其中)的寡聚先驱物材料其优点促使将寡氮硅烷先驱物转换成寡聚氧化物材料。 另外,绝缘体层的高能量轰击也促使解离寡聚氧化物材料W获得交联氧化物材料及一或多 种副产物材料,在该(些)凹口内产生致密化绝缘体层106'。绝缘体层的高能量轰击也促 使由致密化绝缘体层移除该一(多)种副产物材料。在运项实施例中,交联氧化物材料可 为或可包括例如致密化可流动氧化物材料,并且由该致密化绝缘体层移除的一(多)种副 产物材料可为或可包括挥发性材料,举例来说,例如娃醇(Si-OH)、水化20)及/或其它有机 副产物材料,例如:乙醇也馬(曲分子。
[0049] 另外或在一替代具体实施例中,具有例如寡氮硅烷先驱物材料的寡聚先驱物材料 可经受一或多道退火程序W促使将寡氮硅烷先驱物材料转换成寡聚氧化物材料。运一或多 道退火程序可使用例如快速热退火或蒸汽退火来进行。在一项实施例中,退火程序可在诸 如水等氧化制程气体的环境下W约400°C至600°C的溫度使用蒸汽退火程序来进行。寡聚 氧化物材料随后可经由例如气体团簇离子束(GCIB)程序利用一(多)个气体团簇物种来 轰击,用W获得交联氧化物材料及一或多种副产物材料,产生致密化绝缘体层,如上述。
[0050] 在一项具体实施例中,注意经由例如气体团簇离子束(GCIB)程序利用一(多)个 气体团簇物种轰击绝缘体层可藉由控制诸如所选气体团簇的物种、团簇束的能量、绝缘体 层的材料、及一(多)个气体团簇遭受轰击的角度等制程参数来完成,W便促使修改绝缘 体层的至少一种材料特性。举例来说,绝缘体层的轰击其优点可促使形成致密化绝缘体层 106',W及与绝缘体层106 (图1C)的厚度相比,可缩减致密化绝缘体层的厚度。在一项实 施例中,可在绝缘体层厚度约10 %至50 %的范围内缩减致密化绝缘体层的厚度。
[0051] 如已知,在气体团簇离子束(GCIB)程序期间,绝缘体层的上表面可藉由一束高能 量纳米级气体团簇物种来轰击,举例而言,例如:氧(〇2)或水化2〇)。举例来说,例如藉由在 高压气体绝热膨胀成真空期间凝结个别气体原子(或分子)所形成的气体团簇物种典型为 可在高速下加速而聚焦成高能量离子束,该高能量离子束一经轰击便于绝缘体层的上表面 内提供局部化高能量交互作用。举例来说,气体团簇离子束一经冲击,其高能量便转换成热 能,在W微微秒的时标生成例如高溫,有助于各种表面改质程序,例如:致密化绝缘体层、W 及缩减致密化绝缘体层的厚度。在一项实施例中,取决于运用的制程参数,可利用一(多) 个气体团簇将绝缘体层轰击到约2nm至20nm的深度,藉W控制致密化绝缘体层的厚度。注 意气体团簇离子束(GCIB)程序的局部化高能量交互作用其优点有助于使运种程序适合与 半导体材料搭配使用,举例而言,例如:憐化铜(InP)、神化铜(InAs)、及/或錬化铜(InSb) W及周期表的其它IV-VI族材料。再者,绝缘体层可利用一(多)个气体团簇W垂直于半 导体结构的入射角来轰击,W便促使依入射角的方向缩减绝缘体层的厚度。另外,可控制利 用一(多)个气体团簇轰击绝缘体层所造成的局部化高能量交互作用,W便影响对致密化 绝缘体层的上表面的所欲变化,但不会对致密化绝缘体层造成次表面破坏。举例来说,如此 其优点导致致密化绝缘体层的拉伸应力降低,转而促使产生的一(多)个装置的结构变化 减少或减至最少。
[0052] 图1E说明具有布置于致密化绝缘体层106'上方的第一附加绝缘体层108的图 1D的结构。第一附加绝缘体层108的材料可类似或等同于绝缘体层106的材料,并且可使 用为了提供关于图1C的绝缘体层106所述的沉积程序的任一者来形成。简言之,第一附加 绝缘体层可包括或可由单体先驱物材料制造,举例来说,例如:氧基硅烷先驱物材料,包括 但不局限于四乙基硅氧烷(TE0巧。在另一实施例中,单体先驱物材料可包括或可由硅氧烷 先驱物材料制造,举例来说,例如:六甲氧基二硅氧烷(HM0D巧。在又另一具体实施例中,第 一附加绝缘体层可包括或可由寡聚先驱物材料制造,例如具有娃-氧(Si-0)及/或娃-氮 (Si-N)官能基布置于其中的寡氮硅烷先驱物材料。在一项具体实施例中,注意部分布置于 一(多)个凹口 104内的第一附加绝缘体层108的高度可取决于所运用的制程参数及技术 节点。
[0053] 图1F说明利用一或多个物种的气体团簇轰击第一附加绝缘体层108 (图1E) W促 使修改第一绝缘体层的至少一种材料特性后的图1E的结构。第一附加层的轰击可部分利 用为了轰击关于图1D的绝缘体层106所述的气体团簇离子束程序来完成。如W上所示及 所述,利用一(多)个气体团簇轰击第一附加绝缘体层108 (图1巧导致形成致密化第一附 加绝缘体层108',W及缩减第一附加绝缘体层的厚度。在一项具体实施例中,注意致密化第 一附加绝缘体层108'的材料可类似或等同于W上关于图1D所述的致密化绝缘体层106' 的材料。在一项实施例中,致密化第一附加绝缘体层108'及致密化绝缘体层106'可为或 可包括交联氧化物材料,举例来说,例如:致密化可流动氧化物材料。在另一实施例中,致密 化第一附加绝缘体层108'及致密化绝缘体层106'可为或可包括交联氧化物材料,举例来 说,例如:致密化高深宽比(HARP)氧化物材料。
[0054] 图1G说明具有布置于致密化第一绝缘体层108'上方的第二附加绝缘体层110的 图1F的结构。第二附加绝缘体层110的材料可类似或等同于绝缘体层106及第一附加绝缘 体层108的材料,并且可使用为了提供关于图1C的绝缘体层106所述的沉积程序的任一者 来形成。简言之,第二附加绝缘体层可包括或可由单体先驱物材料制造,举例来说,例如:氧 基硅烷先驱物材料,包括但不局限于四乙基硅氧烷(TE0巧。在另一实施例中,单体先驱物材 料亦可包括或可由硅氧烷先驱物材料制造,举例来说,例如:六甲氧基二硅氧烷(HM0D巧。 在又另一具体实施例中,第二附加绝缘体层110可包括或可由寡聚先驱物材料制造,例如 具有娃-氧(Si-0)及/或娃-氮(Si-脚官能基布置于其中的寡氮硅烷先驱物材料。在一 项具体实施例中,注意部分布置于一(多)个凹口 104内的第二附加绝缘体层110的高度 可取决于所运用的制程参数及技术节点。
[0055] 图1H说明利用一或多个物种的气体团簇轰击第二附加绝缘体层110(图1G) W促 使修改第二绝缘体层的至少一种材料特性后的图1G的结构。第二附加层的轰击可部分利 用为了轰击关于图1D的绝缘体层106所述的气体团簇离子束程序来完成。如W上所示及 所述,利用一(多)个气体团簇轰击第二附加绝缘体层110(图1G)导致形成致密化第二附 加绝缘体层110',W及缩减第二附加绝缘体层的厚度。在一项具体实施例中,注意致密化第 二附加绝缘体层110'的材料可类似或等同于W上关于图1D所述的致密化绝缘体层106' 的材料、W及W上关于图1F所述的致密化第二绝缘体层108'的材料。在一项实施例中,致 密化第二附加绝缘体层110'可为或可包括交联氧化物材料,举例来说,例如:致密化可流 动氧化物材料。在另一实施例中,致密化第二附加绝缘体层110'可为或可包括交联氧化物 材料,举例来说,例如:致密化高深宽比(HARP)氧化物材料。
[0056] 继续引用图1H,在一项具体实施例中,虽然未在图中绘示,但图1G至图1H中绘示 的程序步骤可循序反复进行一或多个迭代,举例来说,如上所述,用W促使W-或多个致密 化附加绝缘体层填充凹口。在一特定实施例中,程序步骤可包括例如在先前致密化的附加 绝缘体层上方提供附加绝缘体层,部分利用气体团簇离子束(GCIB)程序W-(多)个气体 团簇轰击该附加绝缘体层,用W修改该附加绝缘体层的至少一种材料特性。在一项实施例 中,注意待进行W便实质填充凹口的程序步骤的周期数可取决于诸如半导体结构的凹口的 宽度及/或待用的致密化附加绝缘体层的材料等参数。举例来说,在致密化附加绝缘体层 为致密化高深宽比(HAR巧氧化物的情况下,可反复进行更少周期的程序步骤,而至于用W 实质填充凹口的致密化可流动氧化物材料,则可能需要
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