[发明专利]使用取代的酚稳定剂改良NBDE的加工稳定性

说明书

相关申请的交叉参考

本专利申请要求05/28/2008提交的美国临时专利申请序 列号61/056,734的权益。

发明背景

本公开涉及用一种或多种稳定剂化合物稳定的环烯烃 衍生物以减少或清除此类组合物蒸发后形成的残留物，和用此类组合 物形成介电膜的方法。

半导体工业需要多种类型薄和厚的膜制备半导体器件， 其中许多以硅为基础。这些膜的元素组成通常是硅和碳与氧、氢和氟 的各种组合的一些组合。相关专利是：美国专利号6,914,335，Andideh 等和美国专利号6,846,515，Vrtis等。常用过程是化学气相沉积(CVD)， 该过程有多种变化。

在通常化学气相沉积过程中，将含硅化合物引入含有待 涂层衬底的沉积室内。然后使含硅化合物化学或物理上改变(即与另一 种成分反应，或者使用能源如辐射、热量(热CVD)或等离子体(PECVD) 等)以便在衬底上沉积膜。只含硅和氧(即氧化硅)的沉积膜在没有孔的 情况下介电常数约为4，而还包含碳(即掺碳氧化硅)和/或孔的膜的介电 常数通常低于4。新的半导体器件优选介电常数低于约2.7的膜。相关 专利是：US6583048，Vincent等。

沉积在衬底上的层的性质，如介电常数、膜硬度和折射 率受加入膜沉积工具内的化学组成和所用方法改变的影响。通过改变 具体含硅化合物，通过使用不同的流动气体，使用一种或多种不同的 活性气体，或者用沉积后退火技术，可调节膜性质。影响层性质的另 一种方法是使用含硅化合物组合或者使含硅化合物与一种或多种附 加化合物合并。可用这些技术改变膜的化学组成以便将膜调节至所需 性质。相关专利是：美国专利号6,633,076、6,2176,58、6,159,871、 6,479,110和6,756,323。

使用附加化合物的备选方法是应用其中片段或原子只 是暂时位于膜内的化合物。可用辐射，或辐射和活性气体如氧气组合， 对膜进行后处理以排出膜内的片段或原子，在所得膜内产生空隙。这 种方法影响沉积膜的性质(如介电常数)。以这种方式使用的化合物被 称为致孔剂。

用于这种方法类型的典型致孔剂主要由碳和氢组成。相 关专利是：美国专利号6,846,515和6,756,323。

高容量半导体生产对装备和流过装备的化学物的纯度 和稳定性具有严格要求。即使痕量的一些污染物也可降低沉积膜的性 质。期望被输送通过化学线路和蒸发器设备的化学物干净地转运和蒸 发，长期使用时留下很少或不留下残留物。在计划或非计划维修期(如 清除出被聚合残留物弄脏或阻塞的化学线路或蒸发器设备)之间装备 运行越久，工具越多产，成本-效益越高。半导体生产用户对清洁和维 修时必须关闭的沉积工具不感兴趣。因此，需要装备连续、长期运行。 蒸发器设备可包括几种类型的蒸发装置，包括但不限于加热蒸发器(见 美国专利号6,604,492、5,882,416、5,835,678及其中文献)、起泡安瓿 (bubbler ampoule)(见美国专利号4,979,545、5,279,338、5,551,309、 5,607,002、5,992,830及其中文献)、快速蒸发器(见美国专利号5,536,323 及其中文献)和喷雾装置(见美国专利号5,451,260、5,372,754、6,383,555 及其中文献)。

常常难以达到这些纯度和稳定性要求。许多材料可能不 同程度地氧化、聚合或重排。即使少量此类副产物也可能不利于许多 半导体应用。

1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷(TMCTS)是代表性含硅化合 物，可用于制备低k介电膜，是难以维持稳定性的实例。最初建立可 靠生产过程的工作的障碍在于沉积过程中产物在不同点胶凝化，包括 在化学线路、蒸汽递送线路和沉积室内胶凝化。这表明纯TMCTS的稳 定性不足，研究了多种添加剂。发现在环境或提高的温度下，稳定剂 长期非常有效地稳定暴露于空气特别是氧气的TMCTS。当稳定剂稳定 的TMCTS现在用于半导体生产时，过程更加稳定，在沉积工具中凝胶 形成明显减少。相关专利是Teff等美国专利申请公开号2004/0127070。

发明简述