本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种采用pe-teos工艺制备二氧化硅薄膜的方法及设备。
采用pe-teos(等离子体增强正硅酸乙酯淀积二氧化硅)工艺制备的二氧化硅薄膜，由于其低成本、高稳定性及高产出在半导体制造中应用非常广泛。
但是在半导体制备过程中，一般都会采用热氧化工艺、pe-silane(等离子体硅烷生长工艺)或lpteos(低压四乙氧基硅烷生长工艺)制备的二氧化硅薄膜作为沟槽掩膜，而采用pe-teos工艺制备的二氧化硅薄膜却无法作为沟槽掩膜应用；究其原因，是采用pe-teos工艺制备的二氧化硅薄膜在经过1100℃及以上的高温制程后，二氧化硅薄膜表面会产生不可去除的物质(如图1所示)，其厚度约在11～12nm左右，因此导致采用pe-teos工艺制备的二氧化硅薄膜无法作为沟槽掩膜应用。
鉴于此，有必要设计一种新的采用pe-teos工艺制备二氧化硅薄膜的方法及设备用以解决上述技术问题。
鉴于以上所述现存技术的缺点，本发明的目的是提供一种采用pe-teos工艺制备二氧化硅薄膜的方法及设备，用于解决现有pe-teos工艺制备的二氧化硅薄膜无法作为沟槽掩膜的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种采用pe-teos工艺制备二氧化硅薄膜的方法，所述制备方法包括：
步骤2)将氧气和所述teos气体通入反应腔室，其中，所述氧气的气体流量与所述teos的液体流量的比值不小于3.2；
优选地，步骤2)中所述teos气体通过惰性气体作为载体进入所述反应腔室，其中，所述惰性气体包括氦气。
优选地，步骤3)中通过射频对所述氧气和所述teos气体进行解离，其中，射频功率为300w～800w。
优选地，所述反应腔室中的反应压力为7t～8.5t，反应温度为380℃～420℃。
本发明还提供了一种制备如上述任一项所述二氧化硅薄膜的设备，所述设备包括：
气化处理装置，与所述液体进入管路连接，用于对通入的所述teos液体进行气化处理，以产生teos气体；
反应腔室，分别与所述气化处理装置和所述气体进入管路连接，用于装载通入的所述teos气体和所述氧气，并作为所述teos气体和所述氧气的反应室；及
射频发生装置，设于所述反应腔室上，用于产生射频，并通过产生的射频对所述反应腔室内的所述teos气体及所述氧气进行解离。
优选地，所述设备还包括设于所述气化处理装置与所述反应腔室之间的载体提供装置，用于提供载气，以将所述teos气体带入所述反应腔室内。
优选地，所述射频发生装置包含设于所述反应腔室外的射频发生器，及一端与所述射频发生器连接，一端通入所述反应腔室内的射频传输导体。
如上所述，本发明采用pe-teos工艺制备二氧化硅薄膜的方法及设备，具有以下有益效果：
通过本发明所述制备方法制备的二氧化硅薄膜，大幅度的提升了二氧化硅薄膜的质量，即相较于其它制备方法制备的二氧化硅薄膜，本发明制备的二氧化硅具有更加好的致密性，更低的折射率。
通过本发明所述制备方法制备的二氧化硅薄膜，在经过1100℃及以上的高温制程后，不会在其表面生成碳硅化合物等不可去除的物质，可用作沟槽掩膜，大幅度的降低了沟槽掩膜的制备成本。
图1显示为现有pe-teos工艺制备的二氧化硅薄膜在经过高温制程后表明产生不可去除物质的放大示意图。
图3显示为本发明实施例一所述制备方法制备的二氧化硅薄膜在经过高温制程后的放大示意图。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还能够最终靠另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书里面的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图2至图4的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图2所示，本实施例提供一种采用pe-teos工艺制备二氧化硅薄膜的方法，所述制备方法包括：
步骤2)将氧气(o2)和所述teos雾滴通入反应腔室，其中，所述氧气的气体流量与所述teos的液体流量的比值不小于3.2；
优选地，在本实施例中，步骤1)中对teos液体进行气化的温度为100℃～120℃，以快速对所述teos液体进行气化。
作为示例，步骤2)中所述teos气体通过惰性气体作为载体进入所述反应腔室，其中，所述惰性气体包括但不限于氦气(he)。
优选地，在本实施例中，所述氦气(he)的气体流量与所述teos的液体流量的比值为1。
作为示例，步骤2)中所述氧气的气体流量与所述teos的液体流量的比值不小于3.8，小于等于4.3，以使得teos气体与所述氧气进行充分反应，完全消耗掉teos中的c2h5离子，使其以副产物的形式排出，避免残留在二氧化硅薄膜表面的c2h5离子在后续高温过程中产生碳硅化合物，影响二氧化硅性能的同时，还能避免氧气过多造成浪费。
优选地，在本实施例中，步骤2)中通入所述反应腔室中的所述氧气的气体流量为2000sccm～4500sccm，所述teos的液体流量为500mgm～1500mgm。
作为示例，步骤3)中通过射频对所述氧气和所述teos气体进行解离，其中，射频功率为300w～800w。
具体的，解离后的teos与氧气根据化学反应式si(c2h5o4)+12o2→sio2+10h2o+8co2进行化学反应，以形成二氧化硅薄膜。
优选地，在本实施例中，所述反应腔室中的反应压力为7t～8.5t，反应温度为380℃～420℃。
需要说明的是，采用本实施例所述制备方法制备的二氧化硅薄膜在用作沟槽掩膜时，经过1100℃及以上的高温制程后，所述二氧化硅薄膜表面并未产生其它不可去除的物质，具体如图3所示，其中，图3中生成的二氧化硅薄膜的厚度约为635nm左右；可见，通过本实施例所述制备方法制备的所述二氧化硅薄膜，不仅仅具备较好的致密性，而且还具有更低的折射率(约为1.453～1.460)。
如图4所示，本实施例提供了一种制备上述实施例一所述二氧化硅薄膜的设备，所述设备100包括：
气化处理装置20，与所述液体进入管路10连接，用于对通入的所述teos液体进行气化处理，以产生teos气体；
反应腔室40，分别与所述气化处理装置20和所述气体进入管路30连接，用于装载通入的所述teos气体和所述氧气，并作为所述teos气体和所述氧气的反应室；及
射频发生器50，设于所述反应腔室40上，用于产生射频，并通过产生的射频对所述反应腔室内的所述teos气体及所述氧气进行解离。
具体的，所述气化处理装置20为恒温气化处理装置，其温度为80℃～120℃。
优选地，在本实施例中，所述恒温气化处理装置的温度为100℃～120℃，以实现快速对所述teos液体进行气化。
需要说明的是，经过恒温气化处理装置处理后的teos气体在传输至反应腔室前，其传输管路均为恒温传输管路，其中，所述传输管路的温度均为80℃～120℃，以避免气化后的teos气体遇冷重新液化。
作为示例，如图4所示，所述射频发生装置50包括设于所述反应腔室40外的射频发生器51，及一端与所述射频发生器51连接，一端通入所述反应腔室40内的射频传输导体52，用于将射频发生器51产生的射频传输至反应腔室40内。
作为示例，如图4所示，所述设备100还包括设于所述气化处理装置20与所述反应腔室40之间的载体提供装置60，用于提供载气，以将所述teos气体带入所述反应腔室内。
作为示例，所述设备还包括设于所述反应腔室上的废料排出管路，用以排出反应过程中产生的废料。
综上所述，本发明采用pe-teos工艺制备二氧化硅薄膜的方法及设备，具有以下有益效果：
通过本发明所述制备方法制备的二氧化硅薄膜，大幅度的提升了二氧化硅薄膜的质量，即本发明制备的二氧化硅具有更加好的致密性，更低的折射率。
通过本发明所述制备方法制备的二氧化硅薄膜，在经过1100℃及以上的高温制程后，不会在其表面生成碳硅化合物等不可去除的物质，可用作沟槽掩膜，大幅度的降低了沟槽掩膜的制备成本。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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