【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文描述了用于制造电子器件的组合物和方法。更具体地，本文描述了用于通过原子层沉积来沉积低介电常数(<6.0)和高氧灰化(oxygen ash)抗性的包含硅和硼的膜(例如但不限于硼碳氧化硅、硼碳氮化硅、硼氧化硅和硼碳氧氮化硅)的化合物及包含该化合物的组合物和方法。
技术介绍
1、本领域需要提供一种组合物和使用该组合物沉积用于电子工业中的某些应用的包含硅和硼的膜的方法，该膜具有高硼含量(例如，通过x射线光电子能谱(xps)测量的约10原子％或更高的硼含量)。
2、us6093840公开了具有通式i：r1r2r3sic(r4)c(r5r6h)br7r8的甲硅烷基烷基硼烷，其中r1-3＝c1-6-烷基、乙烯基、ph、h或卤素；r4-6＝c1-6-烷基、乙烯基、ph和/或h；r7、r8＝氯和/或溴，每个硅原子和每个b原子分别与3个和2个r部分配位，并且si和b经由c(cr5r6h)(r4)桥连接。硅硼碳氮化物陶瓷是通过在nh3或惰性气体气氛中在-200℃至2000℃下热解≥1低聚和多聚硼碳硅氮烷，并在800℃至2000℃下煅烧该材料制备的。
3、us6815350和us6962876公开了一种使用ald工艺形成用于半导体器件的低k介电层的方法，包括(a)在半导体衬底上形成预定的互连图案，(b)向其中具有衬底的室供应第一和第二反应性材料，从而将第一和第二反应性材料吸附在衬底的表面上，(c)向室供应第一气体以吹扫保持未反应的第一和第二反应性材料，(d)向室供应第三反应性材料，从而导致第一和第二材料与第三反应性材料
4、us9293557b和us9590054b公开了半导体结构及其制造方法，其包括在栅堆叠(例如平面场效应fet或finfet的栅堆叠)上的氮化硼(bn)间隔物。使用原子层沉积(ald)和/或等离子体增强原子层沉积(peald)技术制造氮化硼间隔物以在有利于由如硅(si)、硅锗(sige)、锗(ge)和/或iii-v化合物的材料制成的器件的相对低的温度下产生氮化硼间隔物。此外，氮化硼间隔物可被制造成具有各种期望的性质，包括六边形织构结构。
5、us9520282公开了一种制造半导体器件的方法，包括通过向衬底提供包括预定元素和卤素基团的第一前体来处理在衬底上形成的绝缘膜的表面；以及通过执行预定次数的循环在绝缘膜的处理表面上形成包含预定元素的薄膜，该循环包括：将包含预定元素和卤素基团的第二前体供应至衬底；以及向衬底提供第三前体。
6、us20140170858a公开了一种方法，其包括通过执行预定次数的循环在衬底上形成包含预定元素、氧和至少一种选自氮、碳和硼的元素的膜，该循环包括向衬底供应源气体，其中源气体包含预定元素、氯和氧及预定元素和氧的化学键，并向衬底提供反应性气体，其中反应性气体包含选自氮、碳和硼的至少一种元素。
7、us2013052836a公开了一种用于制造半导体器件的方法，包括通过交替进行以下步骤预定次数在衬底上形成具有规定组成和规定膜厚度的绝缘膜：在处理室中向衬底供应氯硅烷基源和氨基硅烷基源中的一种源，和然后供应另一种源以在衬底上形成包含硅、氮和碳的第一层；以及向处理室中的衬底供应不同于所述源中的每一种的反应性气体，以改变第一层和形成第二层。
8、us20140273507a公开了一种制造半导体器件的方法。该方法包括通过执行预定次数的循环在衬底上形成具有环硼氮烷(borazine)环骨架并包含预定元素、硼、碳和氮的薄膜。该循环包括向衬底供应包含预定元素和卤素元素的前体气体；将包含有机环硼氮烷化合物的反应性气体供应至衬底；以及向衬底供应含碳气体。该循环在其中有机环硼氮烷中的环硼氮烷骨架被维持的条件下进行。
9、r.southwick等人(2015年).a novel ald sibcn low-k spacer for parasiticcapacitance reduction in finfets,2015 symposium on vlsi technology.kyotojapan公开了一种已鉴定的新的基于低温ald的sibcn材料，开发了优化的间隔物rie工艺以保持低k值并提供与下游工艺的相容性。该材料已整合到可制造的14nm替代金属栅(rmg)finfet基线中，其显示ro延迟的约8％性能提高，而可靠性满足技术要求。基于全面的材料性能和可靠性评估，还提供了10nm及以上节点的间隔物设计考虑因素的指南。
10、us9472391b公开了一种半导体器件制造方法，包括通过执行预定次数的循环在衬底上形成包含硅、氧、碳和指定的iii族或v族元素的薄膜。该循环包括：将包括硅、碳和卤素元素并具有si-c键的前体气体和第一催化气体供应至衬底；向衬底供应氧化气体和第二催化气体；以及将包含指定的iii族或v族元素的改性气体供应至衬底。
11、yang,s.r.等(2006)low k sibn(silicon boron nitride)film synthesized bya plasma-assisted atomic layer deposition.ecs transactions,1,79描述了通过使用二氯硅烷、三氯化硼和氨作为源气体的等离子体辅助原子层沉积(paald)制备sibn膜。在该材料体系中，硼、硅和氮的反应控制是一个关键问题，因为氮与硼反应比与硅的反应更容易。另一方面，在paald过程中通过远程等离子体产生的氨基团增强硅和氮之间的反应。因此，paald使得能够增强硅和硼含量的可控性。介电常数为4.45-5.47的sibn膜代替sin膜应用于70nm dram器件中的埋置触点(buried-contact)(bc)间隔物，获得位线负载电容(bit-line loading capacitance)(cbl)的12-24％的降低。使用paald沉积的低k sibn膜是用于亚70nm dram器件的有希望的用于绝缘夹层如si3n4间隔物的材料。
12、前述专利、专利申请和公开出版物的公开内容在此引入作为参考。
技术实现思路
1、本文所述的组合物和方法通过提供用于沉积具有以下一种或多种性质的包含硅和硼的保形膜的组合物或制剂克服了现有技术的问题：i)在稀氢氟酸中测量的不大于热氧化硅的蚀刻速率(例如，在1:99稀hf中)的0.5倍的蚀刻速率，和通过x射线光谱(xps)测量的约5至45原子重量百分比(at.％)的硼含量；ii)6或更低的介电常数，和对氧灰化过程中或暴露于氧等离子体的损伤较不敏感的在稀hf(dhf)中的湿蚀刻速率，氧灰化抗性可定量为通过dhf浸渍测量的<的o2灰化后的损伤厚度，以及低于4.0的o2灰化后的膜介电常数；iii)小于6.0，优选小于5，最优选小于4的介电常数；和(iv本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于含硅和硼的膜的ALD沉积的组合物，其包含：
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述溶剂包括至少一个选自醚、叔胺、硅氧烷、烷基烃、芳族烃和叔胺醚的成员。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种前体的沸点和所述至少一种溶剂的沸点之间的差异为约40℃或更低。
4.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包含通过ICP-MS测量的少于5ppm的至少一种选自Al、Li、Ca、Fe、Ni和Cr离子的金属离子。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种溶剂包括至少一个选自庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、甲苯和均三甲苯的成员。
6.一种用于通过ALD工艺形成包含硅和硼的膜的方法，其中通过XPS测量的硼含量范围为10at.％至40at.％，该方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法形成的包含硅和硼的膜，其具有小于约6或更小的k，和至少约10-45at.％的硼含量。
8.根据权利要求6所述的方法形成的包含硅和硼的膜，其具有比热氧化硅低至少30％的蚀刻速率。
<...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于含硅和硼的膜的ald沉积的组合物，其包含：
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述溶剂包括至少一个选自醚、叔胺、硅氧烷、烷基烃、芳族烃和叔胺醚的成员。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种前体的沸点和所述至少一种溶剂的沸点之间的差异为约40℃或更低。
4.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包含通过icp-ms测量的少于5ppm的至少一种选自al、li、ca、fe、ni和cr离子的金属离子。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种溶剂包括至少一个选自庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、环辛烷、环壬烷、环癸烷、甲苯和均三甲苯的成员。
6.一种用于通过ald工艺形成包含硅和硼的膜的方法，其中通过xps测量的硼含量范围为10at.％至40at.％，该方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法形...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·钱德拉，李明，萧满超，雷新建，H·金，黄秉槿，黄宣惠，曹仑廷，
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：
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