[发明专利]氮含量高的氮化硅膜

说明书

描述用于沉积更高氮含量的氮化硅膜的方法。某些方法包括：将基板暴露于硅氮前驱物及氨等离子体，以形成可流动聚合物；和，然后固化该聚合物以形成氮化硅膜。某些方法在没有使用UV固化工艺的情况下固化可流动聚合物。也描述由上述方法生成的膜。

技术领域

本公开内容一般地涉及沉积薄膜的方法。特定而言，本公开内容涉及用于沉积高氮含量的氮化硅膜的工艺。

背景技术

在基板表面上沉积薄膜是在各种工业中重要的工艺，所述工业包括，半导体处理、扩散阻挡物涂布、及用于磁性读/写头的介电质。一些半导体工业中，特定而言，微型化受惠于薄膜沉积的高水平控制，以在高深宽比结构上产生保形涂层。一种用于以相对控制且保形沉积的方式沉积薄膜的方法是化学气相沉积(CVD)。CVD涉及将基板(例如晶片)暴露于一或多个前驱物，所述前驱物反应而将膜沉积至基板上。可流动化学气相沉积(FCVD)是容许沉积可流动膜的CVD类型，特别是用在缝隙填充应用上。

SiN可流动膜通常是用于缝隙填充应用。目前，这样的膜是通过三甲硅烷基胺(trisilylamine，TSA)与自由基形式的NH₃作为共反应物而生成。由TSA工艺获得的初沉积的膜包括Si及N以作为主要成分。这些膜通常具有范围为0.4:1至0.7:1的氮硅比。具有更高氮含量的膜可用在图案化应用中，以解决蚀刻选择性问题。

因此，需要新的沉积化学条件以容许有更高氮含量的SiN膜沉积。

发明内容

本公开内容的一或多个实施方式针对一种沉积SiN膜的方法。该方法包括，将基板暴露于硅氮前驱物及NH₃等离子体，以沉积可流动SiN聚合物；及将该可流动SiN聚合物固化，以形成固化SiN膜。这些实施方式中，该硅氮前驱物包括下述一或多种：

其中R₁-R₅独立地为H或C1-C4烷基。

本公开内容的额外实施方式针对一种沉积SiN膜的方法。该方法包括，将维持在低于或等于25℃的基板暴露于硅氮前驱物及NH₃等离子体，以沉积可流动SiN聚合物；及将该可流动SiN聚合物固化，以形成固化SiN膜，其中该固化SiN膜中氮对硅原子的比例大于约1.0。这些实施方式中，该硅氮前驱物包括下述一或多种：

其中R₁-R₅独立地为H或甲基，且条件是R₁-R₅中的至少一种是甲基。

本公开内容的进一步实施方式针对固化SiN膜，该固化SiN膜是通过下述方式形成：在低于或等于约25℃的温度而在没有UV光固化的情况下将基板暴露于硅氮前驱物与NH₃等离子体。这些实施方式中，该固化SiN膜中氮对硅原子的比例为约1.0至约1.5的范围，且该硅氮前驱物包括下述一或多种：

其中R₁-R₅独立地为H或C1-C4烷基。

附图说明

以上简要概述本发明的上述详述特征可以被详细理解的方式、以及本发明的更特定描述，可通过参照实施方式来获得，其中一些实施方式绘示于所附图式中。然而，应注意，所附图式仅绘示本发明的典型实施方式，因而不应视为对本发明的范围的限制，因为本发明可允许其他等同有效的实施方式。

图1示出根据本公开内容的一或多个实施方式的基板的横截面示意图；

图2A示出根据本公开内容的一或多个实施方式的可流动膜的沉积；以及

图2B示出根据本公开内容的一或多个实施方式的固化膜的形成。

具体实施方式