[發(fā)明專利]碳化硅膜的共形沉積

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110901818.0
• 申請日: 2016-02-06
• 公開（公告）號: CN113846310A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 巴德里·N·瓦拉達(dá)拉簡;龔波;桂哲
• 申請（專利權(quán)）人: 諾發(fā)系統(tǒng)公司
• 主分類號: C23C16/32
• 分類號: C23C16/32;C23C16/30;C23C16/36;C23C16/50;H01L21/02
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 樊英如;李獻忠

1.一種在襯底上沉積碳化硅膜的方法，所述方法包括：

提供所述襯底到反應(yīng)室；

使一種或多種含硅前體流動到所述襯底，其中所述一種或多種含硅前體中的每一種具有(i)一個或多個硅-氫鍵和/或硅-硅鍵，(ii)一個或多個硅-碳鍵、硅-氮鍵和/或硅-氧鍵，(iii)不具有碳-氧鍵，以及(iv)不具有碳-氮鍵；

使源氣體流入到等離子體源；

在所述等離子體源中由所述源氣體生成氫自由基；

使所述氫自由基流動到所述襯底上，其中所述自由基是在破壞所述含硅前體的硅-氫鍵或硅-硅鍵但維持所述含硅前體的硅-碳鍵、硅-氮鍵和/或硅-氧鍵的條件下與所述一種或多種含硅前體反應(yīng)的處于基態(tài)的氫自由基；

使共反應(yīng)物沿著所述氫自由基的流動路徑流動，其中所述共反應(yīng)物包括氧化劑或氮化劑，其中氫氣流率與共反應(yīng)物流率之比在40:1和500:1之間；以及

由所述反應(yīng)在所述襯底上形成碳氧化硅(SiOC)膜、碳氮化硅(SiNC)膜或碳氮氧化硅(SiONC)膜。

2.權(quán)利要求1的方法，其中共反應(yīng)物包括氧化劑，其中所述氧化劑包括二氧化碳、一氧化碳、水、甲醇、氧氣、臭氧或它們的組合。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述氧化劑包括氧氣。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中氫氣流率與氧氣流率之比在40:1和100:1之間。

5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中氫氣流率與氧氣流率之比在40:1和200:1之間。

6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中氫氣流率與氧氣流率之比在100:1和500:1之間。

7.如權(quán)利要求3所述的方法，其中氫氣流率與氧氣流率之比在200:1和500:1之間。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括由所述共反應(yīng)物在所述等離子體源中產(chǎn)生氧自由基或氮自由基。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中產(chǎn)生氫自由基和產(chǎn)生氧自由基或氮自由基包括將所述源氣體和所述共反應(yīng)物暴露于遠(yuǎn)程等離子體。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括使第二共反應(yīng)物與所述一種或多種含硅前體流動，其中所述第二共反應(yīng)物包括二氧化碳、一氧化碳、水、甲醇、氧氣、臭氧、氮氣、亞硝酸氧化物、氨、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯、乙硼烷或它們的組合。

11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第二共反應(yīng)物包括二氧化碳和氧氣中的一種或兩種。

12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在不進行原子層沉積的情況下形成碳氧化硅膜、氮碳化硅膜或氮碳氧化硅膜。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一種或多種含硅前體不含烷氧基(-COR)，其中R為有機部分，且不含胺基(-C-NR1R2)，其中R1和R2各自為獨立的氫或有機部分。

14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一種或多種含硅前體包括環(huán)狀硅氧烷。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述環(huán)狀硅氧烷選自由七甲基環(huán)四硅氧烷和四甲基環(huán)四硅氧烷組成的組。

16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一種或多種含硅前體包括線性硅氧烷。

17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述線性硅氧烷選自由二硅氧烷和三硅氧烷組成的組。

18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一種或多種含硅前體包括烷基硅烷。