本发明专利技术公开了由含有Ｓｉ－Ｈ↓［３］的烷氨基硅烷，优选式（Ｒ↑［１］Ｒ↑［２］Ｎ）ＳｉＨ↓［３］（其中Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］独立地选自Ｃ↓［２］－Ｃ↓［１０］）以及氮源或氧源（优选氨或氧）进行等离子体增强周期化学气相沉积氮化硅、碳氮化硅、氧氮化硅、羧基氮化硅和掺碳的氧化硅的方法，使得膜与由热化学气相沉积获得的膜相比具有改进的特性，例如蚀刻速率、氢浓度和应力。
【技术实现步骤摘要】
含砲莫的等离子体增强周期化学气相沉积 相关申请的相互引用本申请要求于2007年2月27日提交的美国临时专利申请No.60/903,734的优先权。专利技术背景电子器件制造业已经把氮化硅、碳氮化硅和氧氮化硅的化学气相沉积 (CVD)、周期化学气相沉积(CCVD)或原子层沉积(ALD)用于制造集成电 路中。该工业应用的实例包括US 2003/0020111; US 2005/0048204 Al; US 4720395; US 7,166,516; Gumpher, J., W. Bather, N, Mehta禾卩D. Wedel. "Characterization of Low-Temperature Silicon Nitride LPCVD from Bis(tertiary-butylamino)silane and Ammonia." Journal of The Electrochemical Society 151 (5): (2004) G353^G359; US 2006/045986; US 2005/152501; US 2005/255714; US 7,129,187; US 2005/159017; US 6,391,803; US 5,976，991; US 2003/0059535; US 5，234，869; JP2006-301338; US 2006/087893; US 2003/26083; US 2004/017383; US 2006/0019032; US 2003/36097; US 2004/044958; US 6,881,636; US 6,963,101; US2001/0000476;和US2005/129862。如下所述，本专利技术提供在衬底上将含自 如氮化硅、,化硅、氧氮化硅和掺碳的氧化硅的CVD或ALD的现有IDlk方 法的改进。专利技术辨 本专利技术是将含 如氮化硅、^化硅、氧氮化硅和1 的氧化硅沉积到 衬底上的方法。本专利技术的实施方式之一是将氮化硅、自化硅、氧氮化硅和羧基氮化硅沉 积到半导体衬底上的方法，包括a在鄉巨等离子^(remoteplasma)^(牛下使含氮源与加热的衬底相接触以在 所述加热的衬底上吸收至少一部始氮源，b请除任何未吸收的含氮源，d妙万述加热的衬底与具有一个或多个Si-H3片段的含硅源接触以与所吸收的含氧源反应，其中所述含硅源含有选自以下组中的一个或多个H3Si-NRG2(R°=SiH35RX或R 定义如T)基团，该组包括一种或多种的<formula>formula see original document page 5</formula>其中，式中的R和RM该具有2-10个碳原子柳旨族基团，其中式A中的R和 Ri也可以是环状基团，且R2选自单键、(CH^、环或SiH2，和 d.清除未反应的含硅源。本专利技术的另一实施方式是将氧氮化硅、羧基氮化硅和掺碳的氧化硅沉积到 半导体衬底上的方法，包括.-a在郷B等离子体条件下使含氧源与加热的衬底相接触以在所述加热的衬 底上吸收至少一部M氧源，b.清除任何未吸收的含氧源，"妙万述加热的衬底与具有一个或多个Si-H3片段的含硅源接触以与所吸收 的含氧源反应，其中所述含硅源含有选自以下组中的一个或多个 HsSi-NR^CR^SiHs^1或R2,定义如T)基团，该组包括一种或多种<formula>formula see original document page 5</formula>其中，式中的R和RM樣具有2-10个碳原子柳旨族基团，其中式A中的R和 W也可以是环状基团，且R2选自单键、(CH^、环或SiH2，禾口 d清除未反应的含硅源。附图简述附图说明图1是典型的用于氮化硅、,化物、氧氮化硅和羧基氮化硅的等离子体增强周期化学气相沉积的流程图。图2是在下述PEALDi微割牛下DIPAS的沉积速率与脉冲时间图等离 子体功率为1.39kW的5sccm的N^、 10sccm的吹扫气体N2、衬底温度400。C、 不f^容器中的DIPAS为40°C。图3是典型的用于氧氮化硅和掺碳的氧化硅的等离子体增强周期化学气相 沉积的流程图。图4是实施例1所述的膜的FTIP光谱并在实施例2中进行讨论。专利技术详述本专利技术公开了由含有Si-H3的烷氨基硅烷，(R^N) SiH3 (其中R1 和R2独立i,自CVQo)以及氮源(te氨)进fi^离子体增强周期化学气相 沉积氮化硅、碳氮化硅、氧氮化硅、羧基氮化硅和掺碳的氧化硅的方法，使得 膜与由热化学气相沉积获得的膜相比具有舰的特性，例如蚀刻速率、氢浓度 和应力。或者，该方法可按照原子层沉积(ALD)、等离子,助原子层沉积 (PAALD)、化学气相沉积(CVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子体 增强化学气相沉积(PECVD) ^&龙转涂布沉积(Spin on deposition) (SOD)来 进行。等离子体增强周期化学气相沉积氮化硅、碳氮化硅、氧氮化硅和羧基氮化硅的典型周期示于图l中。遞巨等离子体室是Advanced Energy Industries公司制造的Litmas RPS。 LitmasRPS是结合有固态RF功率输出系统的圆柱形感应等离子鹏(石英室)。 水冷线圈巻绕在室的周围，为室提供冷却并形成RF天线。频率操作范围在 1.9MHz-3.2MHz。 DC输出功率范围为100 W-1500 W。ALD系统是Cambridge NanoTech公司制造的Savannah 100。 ALD反应器 是阳极化铝且容纳有100mm的硅衬底。ALD反应器具有包埋的盘形加热部件， 其,A^部加热的衬底。也有包埋在反应,内的管式加热器。前体阀总管^^寸 在加热器中，加热封套用于加热前体容器。在前体阀总管中的ALD阀是H3I阀， 可向ALD反应器中连续地供给10-100sccm盼隋性气体。氮化硅、 化硅、氧氮化硅和羧基氮化硅的沉积方法描述如下。在方法的第一步骤中，安装在沉积室上游约12英寸处的^B等离子体室内 产生氨等离子体(ammonia plasma)，并以预定体积流速、预定的时间供应至!J沉积室中。通常，ffiil开启遞巨等离子体头和ALD反应器之间的门阀(gate valve)， 经O.l-SO秒的一段时间将氨等离子体供给到ALD室中以使氨自由基被充分的吸 附，使得衬底表面饱和。沉积过程中，供给到鄉巨等离子体室入口的氨的鹏 通常在l-100sccm范围内。等离子体室中的PF功率在100W-1500W之间变化。 沉积纟m是常规的，范围约200-600°C，对原子层沉积来说i^20040(TC，对 周期化学气相沉积来说优选400-60(TC。示例性的压力从50mtoiT-100torr。财卜， 氨中其他的含氮源育,是氮、胼、单烷基肼、二烷基肼和其混合物。在方法的第二步骤中，惰性气体如Ar、 N2或He可用于从室中吹扫未反应 的氨自由基。通常在周期沉积方法中，气体如Ar、 N2或He以10-100sccm的流速供入至瞎中，从而清除留在室中的氨自由凝n任何的昌ij产品。在方法的第三步骤中，有机氨基硅烷诸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种将氮化硅、碳氮化硅、氧氮化硅和羧基氮化硅沉积到半导体衬底上的方法，包括： ａ．在远距等离子体条件下使含氮源与加热的衬底相接触以在所述加热的衬底上吸收至少一部分含氮源， ｂ．清除任何未被吸收的含氮源， ｃ．使所述加热的衬底与具有一个或多个Ｓｉ－Ｈ↓［３］片段的含硅源接触以与所吸收的含氮源反应，其中所述含硅源具有选自以下组中的一个或多个Ｈ↓［３］Ｓｉ－ＮＲ↑［０］↓［２］（Ｒ↑［０］＝ＳｉＨ↓［３］，Ｒ，Ｒ↑［１］或Ｒ↑［２］，定义如下）基团，该组包括一种或多种的： ＊＊＊ 其中，式中的Ｒ和Ｒ↑［１］代表具有２－１０个碳原子的脂族基团，其中式Ａ中的Ｒ和Ｒ↑［１］也可以是环状基团，且Ｒ↑［２］选自单键、（ＣＨ↓［２］）↓［ｎ］、环或ＳｉＨ↓［２］，和 ｄ．清除未反应的含硅源。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：H思里丹达姆，萧满超，雷新建，TR加夫尼，EJ小卡瓦克基，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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