[發明專利]硅雜環狀化合物和使用其沉積含硅膜的方法

有效

• 申請號: 201811269437.X
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109722648B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 雷新建;R·G·里德格韋;R·N·弗蒂斯
• 申請（專利權）人: 弗薩姆材料美國有限責任公司
• 主分類號: C23C16/30
• 分類號: C23C16/30;C07F7/18
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 吳亦華;徐志明

1.一種制備由式Si_vO_wC_xH_yF_z表示的介電膜的方法，其中v+w+x+y+z＝100％，v為10至35原子％，w為10至65原子％，x為5至40原子％，y為10至50原子％和z為0至15原子％，所述方法包括：

在反應室內提供襯底；

向所述反應室中引入包含至少一種結構形成前體的氣體試劑，所述結構形成前體包含硅雜環狀化合物，其中所述硅雜環狀化合物包含具有下式I的化合物:

其中R¹選自氫、直鏈或支鏈C₁至C₁₀烷基、直鏈或支鏈C₂至C₁₀烯基、直鏈或支鏈C₂至C₁₀炔基、C₃至C₁₀環烷基、C₃至C₁₀雜環烷基、C₅至C₁₀芳基或芳烷基、和C₃至C₁₀雜芳基；R²選自氫、直鏈或支鏈C₁至C₁₀烷基、直鏈或支鏈C₂至C₁₀烯基、直鏈或支鏈C₂至C₁₀炔基、C₃至C₁₀環烷基、C₃至C₁₀雜環烷基、C₅至C₁₀芳基或芳烷基、和C₃至C₁₀雜芳基；和R³選自C₃至C₁₀烷基二基，其與Si原子形成四元、五元或六元的飽和或不飽和環狀環，其中所述硅雜環狀化合物含有少于約100ppm的雜質；和

向所述反應室中的所述氣體試劑施加能量以引發所述氣體試劑的反應，并且由此在所述襯底上沉積膜。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述氣體試劑還包含含有選自四乙氧基硅烷和四甲氧基硅烷的硬化添加劑的結構形成試劑。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述硅雜環狀化合物包含選自1-甲基-1-乙酰氧基-1-硅雜環戊烷、1-甲基-1-丙酰氧基-1-硅雜環戊烷、1-甲基1-乙酰氧基-1-硅雜環丁烷、1-甲基-1-丙酰氧基-1-硅雜環丁烷、1-甲基-1-乙酰氧基-1-硅雜環己烷、1-甲基-1-丙酰氧基-1-硅雜環己烷、1-乙基-1-乙酰氧基-1-硅雜環戊烷、1-乙基-1-丙酰氧基-1-硅雜環戊烷、1-乙基-1-乙酰氧基-1-硅雜環丁烷、1-乙基-1-丙酰氧基-1-硅雜環丁烷、1-乙基-1-乙酰氧基-1-硅雜環己烷、1-乙基-1-丙酰氧基-1-硅雜環己烷及其組合的至少一種化合物。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述硅雜環狀化合物包含1-甲基-1-乙酰氧基-1-硅雜環戊烷。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述方法是等離子體增強化學氣相沉積。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述氣體試劑還包含選自O₂、N₂O、NO、NO₂、CO₂、水、H₂O₂、臭氧及其混合物的至少一種氧化劑，或其中所述氣體試劑不含氧化劑。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述施加步驟中的所述反應室還包含選自He、Ar、N₂、Kr、Xe、NH₃、H₂、CO₂或CO的至少一種氣體。

8.根據權利要求1所述的方法，其還包括附加的沉積后處理步驟，其包括熱處理、UV退火、電子束處理和γ輻射處理中的至少一種。