[發明專利]用于形成含Si膜的方法

在審

• 申請號: 201880011847.6
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN110291223A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 野田直人;讓-馬克·吉拉爾;伊凡.奧謝普科夫;紀堯姆·迪里厄
• 申請（專利權）人: 喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司
• 主分類號: C23C16/04
• 分類號: C23C16/04;C23C16/24;C23C16/32;C23C16/40;C23C16/56
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

提供一種沉積過程，通過該沉積過程可以在較低溫度下在具有細溝槽的基底上形成具有少量空隙的無縫含Si膜。用于形成含Si膜的方法通過化學氣相沉積過程在基底上形成含Si膜，其中該化學氣相沉積過程包括步驟(a)：在化學氣相沉積室中在路易斯堿催化劑存在下，使具有一個或多個Si?Si鍵的第一進料氣體反應。

[技術領域]

本發明涉及一種用于形成含Si膜的方法。

[背景技術]

通常不可能在等于或低于400℃的溫度下使用化學氣相沉積(CVD)方法形成含Si膜(即，僅可以在高于400℃的溫度下使用CVD方法形成含Si膜)。因此，隨著最近半導體生產過程的多樣化，在含Si膜沉積過程中，具有精細結構的半導體裝置可能被熱損壞。

在其中保持流動性的狀態下形成膜的自底向上沉積技術被稱為在低溫下在具有細溝槽的基底上形成具有少量空隙的無縫膜，同時減少其中半導體裝置被熱損壞的情況的技術。

[發明內容]

[技術問題]

然而，自底向上沉積技術的應用限于Si氧化物膜的沉積(參見專利文獻1)，并且尚未提出使用自底向上沉積技術可以形成除Si氧化物膜之外的含Si膜(例如，Si膜或SiC膜)的方法。因此，希望提供一種沉積過程，通過該沉積過程可以在較低溫度下在具有細溝槽的基底上形成具有少量空隙的無縫含Si膜。

[問題的解決方案]

構思本發明以便解決以上問題中的至少一些，并且可以將本發明實施為如以下描述的實施例或應用實例。

應用實例1

根據本發明的一個實施例，提供了一種用于形成含Si膜的方法，該方法通過化學氣相沉積(下文中可以稱為“CVD”)過程在基底上形成含Si膜，

該化學氣相沉積過程包括步驟(a)：在化學氣相沉積室中在路易斯堿催化劑存在下，使具有一個或多個Si-Si鍵的第一進料氣體反應。

根據應用實例1，包括一個或多個Si-Si鍵的第一進料氣體(例如，低聚硅烷)在路易斯堿(催化劑)存在下經歷縮合反應，并且通過所得縮合物形成含Si膜。

應用實例2

在根據應用實例1所述的用于形成含Si膜的方法中，步驟(a)可以在該化學氣相沉積室中產生硅烯(silylene)作為反應中間體。

根據應用實例2，包括一個或多個Si-Si鍵的第一進料氣體可以在路易斯堿(催化劑)存在下產生硅烯(即化學活性反應中間體)。由于硅烯具有高反應性，因此即使在低溫下也通過第一進料氣體的聚合反應形成含Si膜。

應用實例3

在根據應用實例1或2所述的用于形成含Si膜的方法中，在該含Si膜中源自該路易斯堿的氮原子、碳原子、硼原子、硫原子和磷原子的總含量比可以是0％至5％。

根據應用實例3，由于路易斯堿在反應過程中起催化劑的作用，因此路易斯堿中包括的元素(氮原子、碳原子、硼原子、硫原子和磷原子)僅在很小程度上摻入含Si膜中。因此，可以獲得關于源自路易斯堿的元素具有低含量的含Si膜。

應用實例4

在根據應用實例1至3中任一項所述的用于形成含Si膜的方法中，化學氣相沉積過程可以在0℃至400℃下進行。

根據應用實例4，可以形成含Si膜而在含硅膜沉積過程中不熱損壞具有精細結構的半導體裝置。

應用實例5