[發(fā)明專利]SiOCN薄膜的形成

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611271042.4
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN106711025B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·蘇祖基;V·J·波雷
• 申請（專利權(quán)）人: ASMIP控股有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 11245 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 趙蓉民<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

1.一種通過等離子體增強(qiáng)原子層沉積(PEALD)工藝在反應(yīng)空間中的襯底上形成氧碳氮化硅(SiOCN)薄膜的方法，其中所述PEALD工藝包括至少一個沉積循環(huán)，包括：

將所述襯底的表面與氣相硅前驅(qū)物接觸從而于所述襯底的表面上吸附硅物質(zhì)；

將吸附的硅物質(zhì)與由從不包括氧的氣體所形成的等離子體所產(chǎn)生的至少一個反應(yīng)性物質(zhì)接觸；

任選地重復(fù)所述接觸步驟直至已經(jīng)形成了所需厚度的SiOCN膜；以及

在預(yù)定數(shù)目的沉積循環(huán)之后執(zhí)行氫等離子體處理循環(huán)，所述氫等離子體處理循環(huán)包括將所述襯底與由來自氫的等離子體所產(chǎn)生的反應(yīng)性物質(zhì)接觸；

其中所述硅前驅(qū)物選自以下通式：

(R^IO)_4-xSi(R^II-NH₂)_x (1)

其中x是從1至4的整數(shù)；

R^I獨(dú)立地選自烷基；以及

R^II獨(dú)立地選自烴基；

(R^IO₃)Si-R^II-NH₂ (2)

其中R^I獨(dú)立地選自烷基；以及

R^II獨(dú)立地選自烴基；

(R^IO)_4-xSi(-[CH₂]_n-NH₂)_x (3)

其中x是從1至4的整數(shù)；

n是從1-5的整數(shù)；以及

R^I獨(dú)立地選自烷基。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述SiOCN薄膜被沉積在所述襯底上的三維結(jié)構(gòu)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在所述三維結(jié)構(gòu)的基本上垂直表面上形成的SiOCN的濕法刻蝕速率與在所述三維結(jié)構(gòu)的基本上水平表面上形成的SiOCN的濕法刻蝕速率的濕法刻蝕速率比率在0.5wt％稀HF中大于5:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在所述三維結(jié)構(gòu)的基本上垂直表面上形成的SiOCN的濕法刻蝕速率與在所述三維結(jié)構(gòu)的基本上水平表面上形成的SiOCN的濕法刻蝕速度的濕法刻蝕速率比率在0.5wt％稀HF中小于1:2。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述硅前驅(qū)物包括(3-氨丙基)三甲氧基硅烷(APTMS)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由從不包括氧的氣體所形成的等離子體所產(chǎn)生的所述反應(yīng)性物質(zhì)包括氫等離子體、氫原子、氫自由基或氫離子。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由從不包括氧的氣體所形成的等離子體所產(chǎn)生的所述反應(yīng)性物質(zhì)由包括稀有氣體的第二反應(yīng)物產(chǎn)生。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中由從不包括氧的氣體所形成的等離子體所產(chǎn)生的所述反應(yīng)性物質(zhì)進(jìn)一步包括氮等離子體、氮原子、氮自由基、或氮離子。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中由從不包括氧的氣體所形成的等離子體所產(chǎn)生的所述反應(yīng)性物質(zhì)由包括H₂的氣體產(chǎn)生。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述襯底表面包括有機(jī)材料。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述有機(jī)材料包括光致抗蝕劑材料。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在預(yù)定數(shù)目沉積循環(huán)之后的一個或多個間隔下執(zhí)行的一個或多個氫等離子體處理循環(huán)與沉積循環(huán)的比率為1:1至1:10。