[发明专利]隔离沟槽的填充方法、设备及隔离沟槽的填充结构

权利要求书

1.一种隔离沟槽的填充方法，其特征在于，包括：

提供一介质旋转涂布装置；

装载一表面刻蚀有隔离沟槽的晶圆于所述介质旋转涂布装置中；

在所述介质旋转涂布装置中，旋涂方式形成绝缘介质前驱物于所述晶圆表面，以填充所述隔离沟槽；以及，

在所述介质旋转涂布装置中，对旋涂后的所述晶圆进行烘烤退火，以将所述绝缘介质前驱物在氧气环境下经氧化反应而转变成绝缘介质；

其中，在前述旋涂形成过程与前述烘烤退火过程中，所述介质旋转涂布装置提供臭氧阻隔(O₃free)环境，使得所述绝缘介质填满所述隔离沟槽且其内部无气泡产生，并且所述绝缘介质前驱物在所述隔离沟槽中的转换效率在90％以上。

2.如权利要求1所述的隔离沟槽的填充方法，其特征在于，所述臭氧阻隔环境的臭氧浓度范围为0～10ug/L，包括端点值；所述绝缘介质前驱物包含聚硅氮烷溶液。

3.如权利要求1所述的隔离沟槽的填充方法，其特征在于，在前述旋涂形成过程之前，还包括：

将所述晶圆冷却至20℃～25℃，包括端点值。

4.如权利要求1所述的隔离沟槽的填充方法，其特征在于，在前述烘烤退火过程中，烘烤后的所述晶圆冷却至20℃～25℃，包括端点值。

5.如权利要求1至4任一项所述的隔离沟槽的填充方法，其特征在于，所述隔离沟槽的深宽比范围为5～20，包括端点值。

6.一种隔离沟槽的填充设备，其特征在于，包括：

旋涂单元，用于旋涂形成绝缘介质前驱物至晶圆表面，以填充所述晶圆的隔离沟槽；

烘烤加热单元，与所述旋涂单元连接，用于对旋涂后的所述晶圆进行烘烤；

退火冷却单元，与所述烘烤加热单元连接，用于在氧气环境下对烘烤后的所述晶圆进行退火；

化学过滤器，至少与所述烘烤加热单元连接，用于去除所述烘烤加热单元中的杂质气体；

其中，所述旋涂单元、所述烘烤加热单元和所述退火冷却单元组建成于一介质旋转涂布装置中，所述化学过滤器包括臭氧去除装置，所述介质旋转涂布装置经由所述化学过滤器提供臭氧阻隔(O₃free)环境。

7.如权利要求6所述的隔离沟槽的填充设备，其特征在于，所述介质旋转涂布装置还包括：

一预冷却单元，与所述旋涂单元连接，以对所述晶圆进行旋涂前预冷却。

8.如权利要求7所述的隔离沟槽的填充设备，其特征在于，所述介质旋转涂布装置还包括用于传送所述晶圆的输送单元，位于所述臭氧阻隔环境中。

9.如权利要求8所述的隔离沟槽的填充设备，其特征在于，所述输送单元顺次连接所述预冷却单元、所述旋涂单元、所述烘烤加热单元和所述退火冷却单元。

10.如权利要求6至9任一项所述的隔离沟槽的填充设备，其特征在于，所述化学过滤器还连接至所述旋涂单元和所述退火冷却单元其中之一。

11.一种隔离沟槽的填充结构，其特征在于，包括：

表面刻蚀有隔离沟槽的晶圆；以及，

绝缘介质，填充所述隔离沟槽，所述绝缘介质由以旋涂方式形成于所述晶圆表面的绝缘介质前驱物在氧气环境下经氧化反应而转变成；

在所述旋涂过程和所述氧化反应过程中，提供臭氧阻隔(O₃free)环境，使得所述绝缘介质填满所述隔离沟槽且其内部无气泡产生，并且所述绝缘介质前驱物在所述隔离沟槽中的转换效率在90％以上。

12.如权利要求11所述的隔离沟槽的填充结构，其特征在于，所述绝缘介质包含二氧化硅，残留在所述隔离沟槽中的所述绝缘介质前驱物包含聚硅氮烷。