[發(fā)明專利]用于CVD和ALD Si02薄膜的氨基乙烯基硅烷

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110423964.3
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102534548A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蕭滿超;楊柳;K·S·卡思爾;H·R·鮑恩;韓冰;M·L·奧尼爾
• 申請（專利權(quán)）人: 氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司
• 主分類號: C23C16/40
• 分類號: C23C16/40;C23C16/455;H01L21/316;C07F7/10
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 吳亦華;徐志明

背景技術(shù)

由于其出色的介電性質(zhì)，二氧化硅、氮化硅及其混合物的薄膜是半導(dǎo)體制造中最常用的一些材料。在硅基半導(dǎo)體器件的制造中，這些材料可以用作柵極絕緣、擴散掩模、側(cè)壁間隔、硬掩模、抗反射涂層、鈍化和封裝等。硅基薄膜對于其它化合物半導(dǎo)體器件的鈍化也變得越來越重要。

當(dāng)硅基薄膜與濕法蝕刻工藝-一種用于制造硅集成電路的重要和常規(guī)的生產(chǎn)工藝-結(jié)合使用時，二氧化硅薄膜的濕法蝕刻速率(wet?etch?rate)對于許多應(yīng)用是至關(guān)重要的。在某些情況下(例如當(dāng)使用二氧化硅作為側(cè)壁時)，在HF溶液中的蝕刻速率需要極慢，因為對材料的過度快和侵蝕性的作用將使得難以控制鉆蝕(undercut)和線寬。較慢的、可控制的蝕刻速率對于更好的制造工藝來說是理想的，從而支持較高的半導(dǎo)體器件產(chǎn)率。在使用硅基薄膜作為蝕刻終止層、硬掩模或鈍化層的一些其它情況中，希望該材料非常耐濕蝕刻。

現(xiàn)有的形成在HF溶液中具有低蝕刻速率的硅基薄膜的方法是：

(1)在較高溫度下沉積薄膜以減少薄膜中的缺陷(諸如多孔性)或氫濃度，或

(2)在沉積工藝過程中除了硅或氮以外向沉積工藝中添加其它前體，以引進其它元素來改變薄膜性質(zhì)。

由于較高的溫度可能不總是合宜的，且使用多種前體可能增加工藝的復(fù)雜性，因此希望有控制薄膜性質(zhì)的替代方法。

該領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)包括公布的美國專利申請US?2010/0120262和于05/03/2010提交的序號為12/772,518的美國專利申請。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及形成在HF溶液中具有極低濕法蝕刻速率的二氧化硅薄膜的低壓、熱化學(xué)氣相沉積方法，包括：

a.將提供硅源的第一前體輸送至低壓、熱化學(xué)氣相沉積反應(yīng)器，其中該第一前體選自：R¹_nR²_mSi(NR³R⁴)_4-n-m和(R¹R²SiNR³)_p的環(huán)硅氮烷，其中R¹是烯基或芳香基，如乙烯基、烯丙基和苯基；R²、R³和R⁴選自H，直鏈、支鏈或環(huán)狀C₁-C₁₀烷基，直鏈、支鏈或環(huán)狀C₂-C₁₀烯基，和芳香基；且n＝1-3，m＝0-2，p＝3-4；

b.將提供氧源的第二前體輸送至該反應(yīng)器；

c.使第一和第二前體在400℃至700℃的溫度和100mT至1T的壓力下反應(yīng)。

本發(fā)明還涉及形成在HF溶液中具有極低濕法蝕刻速率的二氧化硅薄膜的原子層沉積方法，包括：

a.將提供硅源的第一前體輸送至原子層沉積反應(yīng)器，其中第一前體選自：R¹_nR²_mSi(NR³R⁴)_4-n-m和(R¹R²SiNR³)_p的環(huán)硅氮烷；其中R¹是烯基或芳香基，如乙烯基、烯丙基和苯基；R²、R³和R⁴選自H，直鏈、支鏈或環(huán)狀C₁-C₁₀烷基，直鏈、支鏈或環(huán)狀C₂-C₁₀烯基，和芳香基；且n＝1-3，m＝0-2，p＝3-4；

b.用惰性氣體吹掃該反應(yīng)器；

c.將提供氧源的第二前體輸送至該反應(yīng)器；

d.用惰性氣體吹掃該反應(yīng)器；

e.重復(fù)(a)-(d)之間的步驟直到達到希望的薄膜厚度。

此外，本發(fā)明涉及形成在HF溶液中具有極低濕法蝕刻速率的二氧化硅薄膜的循環(huán)化學(xué)氣相沉積方法，包括：