[发明专利]用于碳掺杂含硅膜的组合物以及使用所述组合物的方法

权利要求书

1.一种组合物，其包含：

(a)至少一种具有一个Si-C-Si或两个Si-C-Si键的硅前体化合物，其选自1,1,1,3,3,3-六氯-1,3-二硅杂丙烷、1,1,1,3,3,3-六氯-2-甲基-1,3-二硅杂丙烷、1,1,1,3,3,3-六氯-2,2-二甲基-1,3-二硅杂丙烷、1,1,1,3,3,3-六氯-2-乙基-1,3-二硅杂丙烷、1-氯-1,3-二硅杂环丁烷、1-溴-1,3-二硅杂环丁烷、1,3-二氯-1,3-1,3-二硅杂环丁烷、1,3-二溴-1,3-二硅杂环丁烷、1,1,3-三氯-1,3-二硅杂环丁烷、1,1,3-三溴-1,3-二硅杂环丁烷、1,1,3,3-四溴-1,3-二硅杂环丁烷、1,3-二氯-1,3-二甲基-1,3-二硅杂环丁烷、1,3-溴-1,3-二甲基-1,3-二硅杂环丁烷、1,1,1,3,3,5,5,5-八氯-1,3,5-三硅杂戊烷、1,1,1,3,3,5,5,5-八氯-1,3,5-三硅杂戊烷、1,1,1,3,3,5,5,5-八氯-1,5-二甲基-1,3,5-三硅杂戊烷、1,1,1,5,5,5-六氯-3,3-二甲基-1,3,5-三硅杂戊烷、1,1,3,5,5,5-五氯-1,3,5-三甲基-1,3,5-三硅杂戊烷、1,1,1,5,5,5-六氯-1,3,5-三硅杂戊烷、1,1,5,5-四氯-1,3,5-三硅杂戊烷；和

(b)至少一种溶剂。

2.如权利要求1的组合物，其中所述溶剂包括至少一个选自醚、叔胺、硅氧烷、烷基烃、芳烃和叔氨基醚的成员。

3.如权利要求1的组合物，其中所述硅前体的沸点与所述溶剂的沸点之间的差异为约40℃或更小。

4.如权利要求1的组合物，其包含少于5ppm的至少一种选自Al³⁺离子、Fe²⁺、Fe³⁺、Ni²⁺和Cr³⁺的金属离子。

5.如权利要求1的组合物，其中所述溶剂包括至少一个选自庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、甲苯和均三甲苯的成员。

6.一种用于通过热ALD工艺形成具有从15原子％至30原子％范围的碳含量的碳掺杂氧化硅膜的方法，该方法包括：

a)将包含表面特征的一个或多个衬底放入反应器中；

b)加热反应器到从环境温度至约550℃范围内的一个或多个温度，并任选地将所述反应器保持在100托或更低的压力下；

c)将至少一种具有两个Si-C-Si键的硅前体引入所述反应器中，该硅前体选自1-氯-1,3-二硅杂环丁烷、1-溴-1,3-二硅杂环丁烷、1,3-二氯-1,3-1,3-二硅杂环丁烷、1,3-二溴-1,3-二硅杂环丁烷、1,1,3-三氯-1,3-二硅杂环丁烷、1,1,3-三溴-1,3-二硅杂环丁烷、1,1,3,3-四氯-1,3-二硅杂环丁烷、1,1,3,3-四溴-1,3-二硅杂环丁烷、1,3-二氯-1,3-二甲基-1,3-二硅杂环丁烷、1,3-溴-1,3-二甲基-1,3-二硅杂环丁烷、1,1,1,3,3,5,5,5-八氯-1,3,5-三硅杂戊烷、1,1,1,3,3,5,5,5-八氯-1,3,5-三硅杂戊烷、1,1,1,3,3,5,5,5-八氯-1,5-二甲基-1,3,5-三硅杂戊烷、1,1,1,5,5,5-六氯-3,3-二甲基-1,3,5-三硅杂戊烷、1,1,3,5,5,5-五氯-1,3,5-三甲基-1,3,5-三硅杂戊烷、1,1,1,5,5,5-六氯-1,3,5-三硅杂戊烷、1,1,5,5-四氯-1,3,5-三硅杂戊烷；

d)用惰性气体吹扫；

e)向所述反应器中提供氮源以与所述表面反应形成碳掺杂氮化硅膜；

f)用惰性气体吹扫以除去反应副产物；

g)重复步骤c至f，以提供所需厚度的碳掺杂氮化硅；

h)在从大约环境温度至1000℃或从约100℃至400℃范围内的一个或多个温度下用氧源处理所得的碳掺杂氮化硅膜，以将所述碳掺杂氮化硅膜转化为碳掺杂氧化硅膜；和

i)将所述碳掺杂氧化硅膜沉积后暴露于包含氢的等离子体。