一种低介电氮化硅薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于半导体材料技术领域，具体涉及一种低介电氮化硅薄膜及其制备方法和应用。所述低介电氮化硅薄膜的制备方法包括以下步骤：S1.将有机氨基硅烷前驱体通入反应室，通过原子层沉积在衬底表面得到第一反应物；S2.在反应室中通入助剂与第一反应物接触反应，得到第二反应产物；S3.在反应室中通入含等离子体源气体与第二反应产物接触反应，得到低介电氮化硅薄膜所述助剂是含氮MOF材料。本发明专利技术的关键在于引入含氮MOF材料作为牺牲模版助剂与有机氨基硅烷前驱体反应，有利于将金属和碳均匀地掺杂到氮化硅薄膜中，由此制备得到的氮化硅薄膜具有低介电常数、低密度以及降低湿刻蚀速率的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体材料，具体涉及一种低介电氮化硅薄膜及其制备方法和应用。

技术介绍

1、有机氨基硅烷是一类含有硅和氮元素的有机硅化合物，它们通常具有以下结构特征：一个硅原子(si)与一个或多个有机基团(r)和氨基(nh2或nr2)相连。有机氨基硅烷常作为前驱体材料，通过原子层沉积(ald)、化学气相沉积(cvd)、循环化学气相沉积(ccvd)、等离子体增强化学气相沉积(pecvd)、低压化学气相沉积(lpcvd)、常压化学气相沉积(apcvd)或基于液体的沉积工艺(旋涂、浸涂、气溶胶、喷墨、丝网印刷、喷射沉积等技术)来制造硅基半导体薄膜材料，例如氧化硅、氮化硅和碳化硅等硅基半导体薄膜材料。这些硅基半导体薄膜材料因其独特的物理和化学性质，在高端电容器、太阳能电池、存储器件、激光器、发光二极管以及气敏元件等领域有着广泛的应用。

2、目前，虽然以有机氨基硅烷为前驱体制备氮化硅薄膜技术已经相当成熟，但仍然面临一些挑战，如在沉积过程中容易发生副反应，使得薄膜掺入杂质，降低纯度，影响氮化硅薄膜的质量和性能。另外，由于现有方法制备得到的氮化硅薄膜普遍具有较本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低介电氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1.将有机氨基硅烷前驱体通入反应室，通过原子层沉积在衬底表面得到第一反应物；S2.在反应室中通入助剂与第一反应物接触反应，得到第二反应产物；S3.在反应室中通入含等离子体源气体与第二反应产物接触反应，得到低介电氮化硅薄膜；所述助剂是含氮MOF材料。

2.根据权利要求1所述的低介电氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述反应室的温度为100～400℃，压力为100～500Pa；

3.根据权利要求1所述的低介电氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述有机氨基硅烷前驱体通入反应室的方式包括：有机氨基...

【技术特征摘要】

1.一种低介电氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：s1.将有机氨基硅烷前驱体通入反应室，通过原子层沉积在衬底表面得到第一反应物；s2.在反应室中通入助剂与第一反应物接触反应，得到第二反应产物；s3.在反应室中通入含等离子体源气体与第二反应产物接触反应，得到低介电氮化硅薄膜；所述助剂是含氮mof材料。

2.根据权利要求1所述的低介电氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述反应室的温度为100～400℃，压力为100～500pa；

3.根据权利要求1所述的低介电氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述有机氨基硅烷前驱体通入反应室的方式包括：有机氨基硅烷前驱体借助载气ⅰ以脉冲的形式通入反应室；

4.根据权利要求1所述的低介电氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述助剂通入反应室的方式包括：助剂借助载气ⅱ以脉冲的形式通入反应室；

5.根据权利要求1所述的低介电氮化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述有机氨基硅烷的化学通式为(nr1r2)ysihx(r3)z，其中，x、y、z均为整数且0≤x≤3，0≤y≤3，0≤z≤3，x+y+z＝4，r1和r2各自独立地选自h或c1～c5的烷基，r3选自-sir4r5r6、-nh-ch3、-nh-ch2ch3、-n(ch3)2、-(nh)2...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍岩，李禾禾，李鑫涛，纪东旭，董岐，
申请(专利权)人：大连恒坤新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：