[发明专利]使用异质前体相互作用的硅碳化物膜的保形沉积

权利要求书

1.一种在衬底上沉积碳化硅膜的方法，所述方法包含：

在反应室中提供衬底；

使含硅前体流入所述反应室中并朝向所述衬底流动，其中所述含硅前体(i)具有一或更多个Si-H键和/或Si-Si键，(ii)具有一或更多个Si-C键、Si-N键和/或Si-O键、(iii)具有C-O键、并且(iv)没有C-N键；

使含碳前体与所述含硅前体一起流入所述反应室中，其中所述含碳前体为具有一或更多个碳-碳双键或三键的烃分子；

在远程等离子体源中由氢源气体产生氢的自由基，所述氢的自由基是在所述含硅前体和所述含碳前体的上游产生；以及

将所述氢的自由基引入所述反应室中并导向所述衬底，其中所述氢的自由基处于基态以与所述含硅前体以及所述含碳前体进行反应，从而在所述衬底上形成经掺杂或未经掺杂的碳化硅膜，其中所述经掺杂或未经掺杂的碳化硅膜具有至少90％的保形性。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在邻近所述衬底的环境中的所有或实质上所有的所述氢的自由基是处于所述基态的氢的自由基。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述经掺杂或未经掺杂的碳化硅膜是碳氧化硅(SiCO)、碳氮化硅(SiCN)、或氧碳氮化硅(SiOCN)的经掺杂的碳化硅膜。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述烃分子包含丙烯、丁烯、戊烯、丁二烯、戊二烯、己二烯、庚二烯、甲苯、苯、丙炔、丁炔、戊炔或己炔。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述含碳前体作为所述经掺杂或未经掺杂的碳化硅膜中的非沉积物质与所述含硅前体进行相互作用。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述含硅前体与所述含碳前体沿着相同流动路径同时流入所述反应室中。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述经掺杂或未经掺杂的碳化硅膜具有至少95％的保形性。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述含硅前体包含烷基碳硅烷、硅氧烷或硅氮烷。

9.一种在衬底上沉积碳化硅膜的方法，所述方法包含：

在反应室中提供衬底；

使第一有机硅前体流入所述反应室中，其中所述第一有机硅前体具有(i)一或更多个Si-H键和/或Si-Si键、以及(ii)一或更多个Si-C键、Si-N键和/或Si-O键；

使第二有机硅前体流入所述反应室中，其中所述第二有机硅前体(i)不包含Si-H键、并且(ii)不包含Si-Si键；

在远程等离子体源中由氢源气体产生氢的自由基，所述氢的自由基在所述第一有机硅前体和所述第二有机硅前体的上游产生；以及

将所述氢的自由基引入所述反应室中并导向所述衬底，其中所述氢的自由基处于基态以与所述第一有机硅前体以及所述第二有机硅前体进行反应，从而在所述衬底上形成经掺杂或未经掺杂的碳化硅膜。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所有或实质上所有的所述氢的自由基为处于所述基态的氢的自由基。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述经掺杂或未经掺杂的碳化硅膜是碳氧化硅(SiCO)、碳氮化硅(SiCN)、或氧碳氮化硅(SiOCN)的经掺杂的碳化硅膜。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二有机硅前体的流率是所述第一有机硅前体的流率的至少两倍。

13.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二有机硅前体的流率为介于约25sccm和约200sccm之间。

14.根据权利要求9-13中任一项所述的方法，其中所述经掺杂或未经掺杂的碳化硅膜具有至少95％的保形性。