[发明专利]碳化硅膜的共形沉积

权利要求书

1.一种在衬底上沉积碳化硅膜的方法，所述方法包括：

提供所述衬底到反应室；

使一种或多种含硅前体流动到所述衬底，其中所述一种或多种含硅前体中的每一种具有(i)一个或多个硅-氢键和/或硅-硅键，(ii)一个或多个硅-碳键、硅-氮键和/或硅-氧键，(iii)不具有碳-氧键，以及(iv)不具有碳-氮键；

使源气体流入到等离子体源；

在所述等离子体源中由所述源气体生成氢自由基；

使所述氢自由基流动到所述衬底上，其中所述自由基是在破坏所述含硅前体的硅-氢键或硅-硅键但维持所述含硅前体的硅-碳键、硅-氮键和/或硅-氧键的条件下与所述一种或多种含硅前体反应的处于基态的氢自由基；

使共反应物沿着所述氢自由基的流动路径流动，其中所述共反应物包括氧化剂或氮化剂，其中氢气流率与共反应物流率之比在40:1和500:1之间；以及

由所述反应在所述衬底上形成碳氧化硅(SiOC)膜、碳氮化硅(SiNC)膜或碳氮氧化硅(SiONC)膜。

2.权利要求1的方法，其中共反应物包括氧化剂，其中所述氧化剂包括二氧化碳、一氧化碳、水、甲醇、氧气、臭氧或它们的组合。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述氧化剂包括氧气。

4.如权利要求3所述的方法，其中氢气流率与氧气流率之比在40:1和100:1之间。

5.如权利要求3所述的方法，其中氢气流率与氧气流率之比在40:1和200:1之间。

6.如权利要求3所述的方法，其中氢气流率与氧气流率之比在100:1和500:1之间。

7.如权利要求3所述的方法，其中氢气流率与氧气流率之比在200:1和500:1之间。

8.如权利要求1所述的方法，还包括由所述共反应物在所述等离子体源中产生氧自由基或氮自由基。

9.如权利要求8所述的方法，其中产生氢自由基和产生氧自由基或氮自由基包括将所述源气体和所述共反应物暴露于远程等离子体。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括使第二共反应物与所述一种或多种含硅前体流动，其中所述第二共反应物包括二氧化碳、一氧化碳、水、甲醇、氧气、臭氧、氮气、亚硝酸氧化物、氨、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯、乙硼烷或它们的组合。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述第二共反应物包括二氧化碳和氧气中的一种或两种。

12.如权利要求1所述的方法，其中在不进行原子层沉积的情况下形成碳氧化硅膜、氮碳化硅膜或氮碳氧化硅膜。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种含硅前体不含烷氧基(-COR)，其中R为有机部分，且不含胺基(-C-NR1R2)，其中R1和R2各自为独立的氢或有机部分。

14.如权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种含硅前体包括环状硅氧烷。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述环状硅氧烷选自由七甲基环四硅氧烷和四甲基环四硅氧烷组成的组。

16.如权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种含硅前体包括线性硅氧烷。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述线性硅氧烷选自由二硅氧烷和三硅氧烷组成的组。

18.如权利要求1所述的方法，其中所述一种或多种含硅前体包括烷基硅烷。