[發(fā)明專利]形成含氮碳膜的方法和用于執(zhí)行該方法的系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110371233.2
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113529044A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杉浦博次;菊地良幸
• 申請（專利權(quán)）人: ASMIP私人控股有限公司
• 主分類號: C23C16/00
• 分類號: C23C16/00;C23C16/455
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 焦玉恒

公開了用于形成含氮碳膜的方法和系統(tǒng)以及使用所述方法或系統(tǒng)形成的結(jié)構(gòu)。示例性的方法包括提供具有碳封端碳?氮鍵的前體。所述方法可還包括向反應(yīng)室提供反應(yīng)物。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及適用于制造電子器件的方法。更具體地，本公開的實例涉及形成含氮碳膜的方法，形成包括這樣的膜的結(jié)構(gòu)的方法，以及用于執(zhí)行所述方法和/或形成所述結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在電子器件的制造過程中，含氮碳膜可用于各種應(yīng)用中。例如，含氮碳膜可用作光學(xué)膜、蝕刻硬掩模膜、用于溝槽圖案的間隙填充膜等。對于一些應(yīng)用，可能期望抗蝕刻性、抗化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP)性和/或熱穩(wěn)定性相對較高。與不包含含氮材料的膜相比，含氮碳膜中氮的摻入可產(chǎn)生表現(xiàn)出優(yōu)異性質(zhì)的含碳膜，例如提高的抗蝕刻性、提高的抗CMP性和/或熱穩(wěn)定性。

對于一些應(yīng)用，含氮碳膜可期望地使用等離子體工藝形成。與熱工藝相比，使用等離子體工藝可允許膜沉積過程中較低的溫度和/或增加的含氮碳膜的沉積速率。

形成含氮碳膜的傳統(tǒng)等離子體輔助的工藝包括在膜形成之后對碳膜進(jìn)行等離子體撞擊和在膜形成工藝過程中在氣相中添加N₂和NH₃。如用FTIR分析所驗證，這樣的技術(shù)通常導(dǎo)致C-NH₂鍵終止和懸空鍵。盡管這樣的技術(shù)對于一些應(yīng)用可很好地奏效，但在其他應(yīng)用中，可能期望在含氮碳膜中具有或增加碳封端碳-氮鍵如C-N-C和C-N＝C的量。碳封端碳-氮鍵的包含可改善含氮碳膜的期望化學(xué)性質(zhì)(例如，抗蝕刻性和抗CMP性)和物理性質(zhì)(例如，光學(xué)性質(zhì))。

相應(yīng)地，需要用于形成含氮碳膜的改進(jìn)方法，特別是用于形成包含碳封端碳-氮鍵如C-N-C和C-N＝C的含氮碳膜的方法。

本公開中引入的任何討論，包括此部分中闡述的問題和解決方案的討論，僅出于為本公開提供上下文的目的引入而不應(yīng)視為承認(rèn)任何或所有這些討論在完成本發(fā)明時是已知的或以其他方式構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的各種實施例涉及形成適用于形成電子器件的含氮碳膜的方法。雖然下文將更詳細(xì)地討論本公開的各種實施例解決現(xiàn)有方法和結(jié)構(gòu)的缺點的方式，但總體上，本公開的示例性實施例提供了包括改進(jìn)的前體的改進(jìn)方法和用于形成含氮碳膜的技術(shù)。

根據(jù)本公開的各種實施例，提供了一種形成含氮碳膜的方法。示例性的方法可包括向反應(yīng)室提供前體，和使用該前體在基板的表面上形成含氮膜。合適的前體包括包含碳封端碳-氮鍵的化合物，如由(C-N-C)_a和/或(C-N＝C)_a1表示的一種或多種化合物(1)，其中a和a1為獨立地選擇并大于或等于1的整數(shù)，和(2)具有包含C、H、O和N的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的環(huán)狀化合物。示例性的環(huán)狀化合物可包含環(huán)狀骨架，所述環(huán)狀骨架包含例如5至7個之間的原子。環(huán)狀骨架可包含氮。在一些情況下，環(huán)狀骨架可由C、O和N中的一者或多者組成，如由C和N組成或由O、C和N組成。環(huán)狀化合物可由C、H、O和N組成。環(huán)狀化合物可包含環(huán)狀骨架和一個或多個連接到環(huán)狀骨架的原子(例如，氫和/或氧)、基團(tuán)和/或側(cè)鏈。所述一個或多個側(cè)鏈中的至少一個可包括C_wH_xN_yO_z，其中w、x、y和z各自單獨地選擇并且各自為自然數(shù)(包括零)。示例性的方法可還包括向反應(yīng)室提供反應(yīng)物的步驟。示例性的反應(yīng)物包括氫、氮、包含氫和氮的化合物以及烴中的一種或多種。

根據(jù)本公開的還其他的示例性實施例，通過形成如本文所述的含氮碳膜至少部分地形成結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本公開的還其他的示例性實施例，提供了一種用于執(zhí)行如本文所述的方法和/或用于形成如本文所述的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。

通過下文結(jié)合附圖對某些實施例的詳細(xì)描述，這些及其他實施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的；本發(fā)明不限于所公開的任何特定實施例。

附圖說明