[发明专利]用于制备含硅和氮的膜的方法

权利要求书

1.一种用于通过等离子体增强的ALD工艺形成氮化硅或碳掺杂氮化硅的方法，该方法包括：

a)在反应器中提供包含表面特征的衬底，并将反应器加热至高达约600℃的一个或多个温度，并且任选地将所述反应器保持在100托或更低的压力下；

b)将至少一种具有一个或两个Si-C-Si键并且选自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、1,1,1,3,3-五氯-1,3-二硅杂丁烷、1,1,1,3,3-五氯-2-甲基-1,3-二硅杂丁烷、1,1,1,3,3-五氯-2,2-二甲基-1,3-二硅杂丁烷、1,1,1,3,3-五氯-2-乙基-1,3-二硅杂丁烷、1,1,1,3,3-五氯-1,3-二硅杂戊烷、1,1,1,3,3-五氯-2-甲基-1,3-二硅杂戊烷、1,1,1,3,3-五氯-2,2-二甲基-1,3-二硅杂戊烷、1,1,1,3,3-五氯-2-乙基-1,3-二硅杂戊烷、1,1,1,3,3,5,5-七氯-1,3,5-三硅杂己烷、1,1,1,5,5-五氯-3,3-二甲基-1,3,5-三硅杂己烷、1,1,1,5,5-五氯-1,3,5-三硅杂己烷、2,2,4,6,6-五氯-4-甲基-2,4,6-三硅杂庚烷的硅前体引入所述反应器中，从而使所述硅前体在所述衬底的表面特征的至少一部分上反应以提供化学吸附层；

c)使用惰性气体吹扫所述反应器中任何未反应的硅前体和/或反应副产物；

d)向所述反应器中提供含有氨源的等离子体以与所述化学吸附层反应而形成氮化硅膜；和

e)用惰性气体吹扫所述反应器中任何进一步的反应副产物；

其中重复步骤b至e，直到沉积所需厚度的所述氮化硅膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氮化硅膜是碳掺杂氮化硅膜。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在400到1000℃范围的温度下用尖峰退火处理所述氮化硅膜。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述氮化硅膜的沉积期间或之后，将所述氮化硅膜暴露于UV光源。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将所述氮化硅膜暴露于包含选自氢气、惰性气体、氮气及其组合的一种或多种气体的等离子体。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在环境温度至1000℃范围的一个或多个温度下，原位或在与所述反应器不同的室中，用氧源处理所述氮化硅膜以将所述氮化硅转化为氮氧化硅膜。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述氮化硅膜是碳掺杂氮化硅膜，并且其中用氧源处理所述氮化硅膜的步骤将所述碳掺杂氮化硅转换为碳掺杂氮氧化硅膜。

8.根据权利要求1所述的方法形成的膜，其具有约6或更小的介电常数(k)和通过X射线光电子能谱测量的约5原子量％或更少的碳含量。

9.根据权利要求8所述的膜，其具有通过X射线光电子能谱测量的约5原子量百分比或更少的碳含量。

10.根据权利要求9所述的膜，其具有通过X射线光电子能谱测量的约3原子量百分比或更少的碳含量。

11.根据权利要求10所述的膜，其具有通过X射线光电子能谱测量的约2原子量百分比或更少的碳含量。

12.根据权利要求11所述的膜，其具有通过X射线光电子能谱测量的约1原子量百分比或更少的碳含量。

13.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在约300至约1000℃的温度下对所述氮化硅或碳掺杂氮化硅膜进行热退火。