[發明專利]用于形成具有低漏電流的含硅硼膜的方法

在審

• 申請號: 201980089580.7
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN113316835A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 楊傳曦;H·俞;S·卡瑪斯;D·帕德希;H·金;E·李;黃祖濱;D·N·凱德拉亞;程睿;K·嘉納基拉曼
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 史起源;侯穎媖

1.一種形成氮化硅硼層的方法，包括：

將基板定位在工藝腔室內的工藝區域中的基座上；

將保持所述基板的基座加熱到約225℃至約575℃的沉積溫度；

將第一工藝氣體的第一氣流和第二工藝氣體的第二氣流引入所述工藝區域，其中：

所述第一工藝氣體的所述第一氣流包括：

具有約1sccm至約500sccm的流率的硅烷；

具有約10sccm至約5000sccm的流率的氨；

具有約500sccm至約20000sccm的流率的氦；

具有約5000sccm至約25000sccm的流率的氮(N₂)；

具有約50sccm至約10000sccm的流率的氬；以及

具有約50sccm至約20000sccm的流率的氫(H₂)，并且

所述第二工藝氣體的所述第二氣流包括：

約2摩爾百分比(mol％)至約15mol％的乙硼烷；

約85mol％至約98mol％的氫(H₂)；以及

約1sccm至約5000sccm的流率；

與到所述工藝區域的所述第一工藝氣體的所述第一氣流和所述第二工藝氣體的所述第二氣流同時形成等離子體；以及

將所述基板暴露于所述第一工藝氣體、所述第二工藝氣體和所述等離子體，以在所述基板上沉積所述氮化硅硼層。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述氮化硅硼層包括約10原子百分比(at％)至約50at％的硼。

3.如權利要求1所述的方法，其中所述氮化硅硼層具有約1.05至約1.5的氮與硅的原子比。

4.如權利要求1所述的方法，其中所述氮化硅硼層包括約5at％至約15at％的氫。

5.如權利要求1所述的方法，其中在1.5MV/cm時，所述氮化硅硼層具有小于1×10^-9A/cm²的漏電流。

6.如權利要求1所述的方法，其中所述氮化硅硼層包括：

約60at％至約80at％的鍵結至硅的硼；以及

約20at％至約40at％的鍵結至氮的硼。

7.如權利要求1所述的方法，其中所述第一工藝氣體的所述第一氣流和所述第二工藝氣體的所述第二氣流在被引入所述工藝區域之前組合以產生第三工藝氣體的第三氣流，并且其中所述第三工藝氣體的所述第三氣流被保持在約20℃至小于165℃的溫度。

8.如權利要求1所述的方法，其中所述第一工藝氣體的所述第一氣流包括：

具有約10sccm至約250sccm的流率的硅烷；

具有約50sccm至約2000sccm的流率的氨；

具有約750sccm至約15000sccm的流率的氦；

具有約10000sccm至約20000sccm的流率的氮；

具有約200sccm至約7500sccm的流率的氬；以及

具有200sccm至15000sccm的流率的氫。

9.如權利要求1所述的方法，其中所述第二工藝氣體的所述第二氣流包括：

約3mol％至約12mol％的乙硼烷；

約88mol％至約97mol％的氫；以及

約5sccm至約2000sccm的流率。

10.如權利要求1所述的方法，進一步包括將所述工藝區域維持在約2Torr至約8Torr的壓力下，其中所述基座以工藝距離定位在所述工藝腔室的所述基座和噴頭之間，并且其中所述工藝距離為約200密耳至約1000密耳。

11.如權利要求1所述的方法，其中所述氮化硅硼層位于設置在所述基板上的電容器器件中，其中所述氮化硅硼層是所述電容器器件的支撐層或停止層，并且其中所述氮化硅硼層具有約到約的厚度。