硅基薄膜和形成该薄膜的方法技术

本文公开的是硅基薄膜和用于形成所述薄膜的组合物和方法。所述硅基薄膜包含<50原子％的硅。一方面，所述硅基薄膜具有组成Si

【技术实现步骤摘要】
硅基薄膜和形成该薄膜的方法
[0001]本案是本申请人于2015年11月3日提交的申请号为201510737903.2、题为“硅基薄膜和形成该薄膜的方法”的专利申请的分案申请，该母案的全部内容通过引用并入本分案。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2014年11月3日提交的申请No.62/074,219的权益。申请No 62/074,219的公开内容通过引用合并于此。


[0004]本文公开的是含硅或硅基介电薄膜或材料，和形成其的方法和组合物。

技术介绍

[0005]本文描述的硅基介电薄膜包括但不限于用于各种电子应用的非化学计量的碳化硅、无定形硅、碳氮化硅或氮化硅。在某些实施方式中，介电薄膜在硅和碳外还包括其他元素。这些其他元素有时可以根据薄膜的最终应用或所需的最终性质，而有意地经由沉积工艺添加到组合的混合物中。例如，可将元素氮(N)添加到硅基薄膜中以形成碳氮化物或氮化硅薄膜以提供特定介电性能例如，但不限于较低的泄漏电流。然而，取决于应用，薄膜中的某些元素即使在较低的浓度水平也可能是不期望的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.在至少一部分衬底表面上形成硅基薄膜的方法，所述方法包括：在反应器中提供所述衬底的至少一个表面；向所述反应器中引入至少一种有机硅前体化合物，所述有机硅前体化合物选自：1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
氯
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
氯
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1,4
‑
二氯
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
二甲基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
二甲基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1,4
‑
双(二甲基氨基)
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
二乙基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
二乙基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1,4
‑
双(二乙基氨基)
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
二
‑
异丙基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
二
‑
异丙基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
叔丁基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
叔丁基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
二
‑
正丙基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
二
‑
正丙基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1,4
‑
双(二
‑
正丙基氨基)
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
二
‑
仲丁基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
二
‑
仲丁基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
(2,6
‑
二甲基哌啶基)
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷和4
‑
(2,6
‑
二甲基哌啶基)
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷；和通过选自下组的沉积工艺在所述至少一个表面上形成所述硅基薄膜：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)、循环化学气相沉积(CCVD)、等离子体增强循环化学气相沉积(PECCVD)、原子层沉积(ALD)和等离子体增强原子层沉积(PEALD)，其中所述硅基薄膜包含通过X射线光电子光谱法(XPS)测量的0到50原子重量百分比的硅，其中所述形成步骤在550℃
‑
600℃范围的一个或多个温度下进行。2.权利要求1的方法，其中所述至少一种有机硅前体化合物是1,4
‑
二硅杂戊烷。3.权利要求1或2的方法，其中所述硅基薄膜选自碳化硅薄膜、氮化硅薄膜和碳氮化硅薄膜。4.权利要求1或2的方法，其中所述沉积工艺是LPCVD或包括PECVD。5.权利要求1或2的方法，还包括提供含氮前体，和其中所述含氮前体的量与至少一种有机硅前体的量的比例为0.25
‑
1。6.在衬底的至少一个表面上形成硅基薄膜的方法，所述硅基薄膜具有式Si
x
C
y
N
z
，其中通过XPS测量的，x为0到55，y为35到100和z为0到50原子重量百分比(％)，所述方法包括：在反应室中提供所述衬底的至少一个表面；向反应室中引入至少一种有机硅前体化合物，所述有机硅前体化合物选自：1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
氯
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
氯
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1,4
‑
二氯
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
二甲基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
二甲基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1,4
‑
双(二甲基氨基)
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
二乙基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
二乙基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1,4
‑
双(二乙基氨基)
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
二
‑
异丙基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
二
‑
异丙基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
叔丁基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
叔丁基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
二
‑
正丙基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
二
‑
正丙基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1,4
‑
双(二
‑
正丙基氨基)
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
二
‑
仲丁基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、4
‑
二
‑
仲丁基氨基
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷、1
‑
(2,6
‑
二甲基哌啶基)
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷和4
‑
(2,6
‑
二甲基哌啶基)
‑
1,4
‑
二硅杂戊烷；和任选地向所述反应室中提供选自氨、肼、单烷基肼、二烷基肼、伯胺、仲胺、叔胺及其混合物的含氮前体；和通过包含低压化学气相沉积(LPCVD)的沉积工艺在所述至少一个表面上形成所述硅基薄膜，其中所述形成步骤在550℃
‑
600℃范围的一个或多个温度下进行。7.权利要求6的方法，其中所述至少一种有机硅前体化合物是1,4
‑
二硅杂戊烷。
8.权利要求6或7的方法，其中所述方法还包含提供含氮前体，和其中所述含氮前体的量与至少一种有机硅前体的量的比例为0.25

【专利技术属性】
技术研发人员：雷新建，A，
申请(专利权)人：弗萨姆材料美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：