CN114606477A - 用于氮化硅沉积的硅前体 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及通过等离子体增强循环沉积过程在衬底上沉积氮化硅的气相沉积组件。本公开还涉及通过等离子体增强循环沉积过程在衬底上沉积氮化硅的方法。该方法包括在反应室中提供衬底，将根据式SiH3X的气相硅前体提供到反应室中，其中X是碘或溴，从反应室中去除过量的硅前体和可能的反应副产物，以及将由含氮等离子体产生的反应性物种提供到反应室中，以在衬底上形成氮化硅。本公开还涉及由该方法形成的结构和器件。

Description

用于氮化硅沉积的硅前体
技术领域
本公开总体涉及适用于半导体器件制造的方法和系统。更具体地，本公开涉及用于沉积氮化硅的方法和系统以及用于沉积氮化硅的前体。
背景技术
在半导体器件技术领域，氮化硅层可以在集成电路的制造过程中使用。例如，氮化硅可以在半导体器件结构的制造过程中用作绝缘材料，例如晶体管、存储单元、逻辑器件、存储器阵列等。
常见的氮化硅层沉积过程需要高温沉积。然而，现有技术的器件结构可能无法承受如此高的热预算，这可能进一步导致器件性能的恶化，并可能导致器件集成问题。高温沉积过程的替代解决方案可以是利用等离子体来活化前体，这又可以允许低温反应和降低氮化硅层的沉积温度。例如，等离子体增强原子层沉积(PEALD)过程可用于沉积高质量的共形氮化硅层。
在当前公开中，描述了对PEALD过程的进一步改进。
发明内容
本发明内容可以简化的形式介绍一些概念，这将在下面进一步详细描述。本发明内容不一定旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
一方面，公开了一种用于通过等离子体增强循环沉积过程在衬底上沉积氮化硅的沉积组件。气相沉积组件包括：反应室，其构造和布置成保持衬底；硅前体源，其构造和布置成将包含SiH3X的硅前体提供到反应室中，其中X是Br或I；氮前体源，其构造和布置成将氮前体气体提供到反应室中；以及温度调节系统，用于调节硅前体源的温度。该组件包括控制器，其可操作地连接到硅前体源和氮前体源，并且配置和编程为控制：硅前体源内的温度在15℃和45℃之间；在反应室中提供硅前体；以及在反应室中提供含氮等离子体以在衬底上沉积氮化硅。
此外，本公开的各种实施例涉及通过等离子体增强循环沉积过程在衬底上沉积氮化硅的方法。根据本公开的方法包括在反应室中提供衬底，并将气相硅前体提供到反应室中。根据本公开的硅前体具有式SiH3X，其中X是碘或溴。在硅前体被提供到反应室中之后，将过量的硅前体和可能的反应副产物从反应室中去除，并且将从含氮等离子体产生的反应性物种提供到反应室中，以在衬底上形成氮化硅。在该过程中，硅前体的温度被调节在15℃和45℃之间。
在另一方面，公开了一种包括根据本公开沉积的氮化硅的结构。在另一方面，公开了一种包括根据本公开沉积的氮化硅的半导体器件。
诸如共形氮化硅层的氮化硅已经在存储器和逻辑器件中的许多不同的重要应用中使用。在DRAM中，这些包括气隙闭合、单元位线间隔物、图案化间隔物和间隙填充。对于VNAND，拓扑选择性SiN很重要，对于PCRAM，需要保护性封装层。逻辑器件还需要高质量的SiN来图案化间隔物、各种SiN衬垫(用于鳍片、低k间隔物、外延S/D或栅帽)、蚀刻停止层和间隙填充。本领域特别需要显示低湿蚀刻率和高生长速度并且可以沉积在三维结构上的氮化硅层。
ALD的氮化硅层仍然具有挑战性。很难在低温下获得具有合适性能的高质量层来满足应用要求。根据本公开的方法和组件可以允许更有效地生长高质量氮化硅。可以更快地生长氮化硅层，而不必提高沉积温度。相反，可以使用较低的沉积温度，同时保持沉积速度。还可以减少沉积中氢等离子体的使用，同时保持沉积氮化硅的处理效率和质量。
附图说明
附图被包括进来以提供对本公开的进一步理解并构成本说明书的一部分，附图示出了示例性实施例，并且与描述一起帮助解释本公开的原理。在附图中：
图1示出了根据本公开的方法的示例性实施例。
图2描绘了根据本公开的包括SiN层的示例性结构。
图3以示意的方式示出了根据本公开的沉积组件。
具体实施方式
下面提供的方法、结构、器件和系统的示例性实施例的描述仅仅是示例性的，并且仅是为了说明的目的。以下描述不旨在限制本公开或权利要求的范围。此外，具有所述特征的多个实施例的叙述并不旨在排除具有附加特征的其他实施例或包含所述特征的不同组合的其他实施例。例如，各种实施例被阐述为示例性实施例，并且可以在从属权利要求中陈述。除非另有说明，示例性实施例或其部件可以组合或者可以彼此分开应用。
在本公开中，变量的任何两个数字可以构成变量的可工作范围，并且指示的任何范围可以包括或排除端点。此外，指示的变量任何值(不管它们是否用“约”来指示)可以指精确值或近似值且包括等同物，并且可以指平均值、中值、代表性值、多数值等。此外，在本公开中，术语“包括”、“由…构成”和“具有”在一些实施例中独立地指“通常或广泛地包括”、“包括”、“基本由…构成”或“由…构成”。在本公开中，任何定义的含义在一些实施例中不一定排除普通和习惯含义。
在一方面，公开了一种通过循环沉积过程在衬底上沉积氮化硅的方法。该方法包括在反应室中提供衬底，将气相硅前体提供到反应室中，从反应室中去除过量的硅前体和可能的反应副产物，以及将由含氮等离子体产生的反应性物种提供到反应室中，以在衬底上形成氮化硅。根据本公开的硅前体包括、基本由或由根据式SiH3X的化合物构成，其中X是碘或溴。此外，公开了形成结构和器件的方法，以及根据本公开的方法形成的结构和器件。
为简单起见，氮化硅的式在这里通常称为SiN。然而，本领域技术人员将理解，氮化硅的实际式代表层中的Si:N比并且不包括氢或其他杂质，可以表示为SiNx，其中x从约0.5变化到约2.0，只要形成一些Si-N键。在一些实施例中，x可以从约0.9变化到约1.7，从约1.0变化到约1.5，或者从约1.2变化到约1.4。在一些实施例中，形成氮化硅，其中Si具有+IV的氧化态，并且材料中氮化物的量可以变化。
在根据本公开的方法中，SiN可以作为层沉积。根据本公开沉积的SiN层的厚度可以从约1nm到约50nm。例如，根据本公开的SiN层可以具有约1nm至约20nm、或约1nm至约10nm、或约1nm至约8nm、或约1nm至约5nm、或约1nm至约4nm的厚度。在一些实施例中，根据本公开的SiN层可以具有从约2nm到约20nm，或者从约4nm到约15nm，或者从约4nm到约8nm的厚度。如本文所用，术语“膜”和/或“层”可以指任何连续或非连续的结构和材料，例如通过本文公开的方法沉积的材料。例如，膜和/或层可以包括二维材料、三维材料、纳米颗粒或者甚至部分或全部分子层或者部分或全部原子层或者原子和/或分子簇。膜或层可以包括具有针孔的材料或层，针孔可以至少部分连续。
如本文所用，术语衬底可以指可用于形成或者可在其上形成器件、电路、材料或膜的任何一种或多种底层材料。衬底可以包括半导体材料，例如但不限于硅(Si)、锗(GE)、锗锡(GeSn)、硅锗(SiGe)、硅锗锡(SiGeSn)、碳化硅(SiC)或第三-第五族半导体材料。衬底可以包括覆盖半导体材料的一层或多层。衬底可以包括各种拓扑，例如间隙，包括形成在衬底层的至少一部分内或上的凹陷、线、沟槽或隆起部分例如鳍之间的空间等。衬底可以包括介电材料，例如但不限于含硅介电材料和金属氧化物介电材料。在一些实施例中，衬底可以包括一种或多种介电材料，该介电材料包括含硅介电材料，例如但不限于二氧化硅(SiO2)、氧化硅、氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiON)、碳氧化硅(SiOC)、氮碳氧化硅(SiOCN)、碳氮化硅(SiCN)。在一些实施例中，衬底可以包括一个或多个电介质表面，其包括金属氧化物，例如但不限于氧化铝(Al2O3)、氧化铪(HfO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化锆(ZrO2)、氧化钛(TiO2)、硅酸铪(HfSiOx)和氧化镧(La2O3)。衬底可以包括其他氮化物，例如TiN、绝缘材料、介电材料、导电材料、金属，例如钨、钌、钼或铜，或者金属材料、晶体材料、外延材料、异质外延材料和/或单晶材料。在本公开的一些实施例中，衬底包括硅。如上所述，除了硅之外，衬底可以包括其他材料。当前的硅前体可以允许在对氢等离子体敏感的衬底上沉积高质量的SiN层。在一些实施例中，衬底可以包括敏感材料。
在一些实施例中，衬底包括用于相变存储器的硫属化物材料。在一些实施例中，衬底包括碲化物，例如Sb2Te3,GeTe,Ge2Sb2Te5或GST(各种比例的GeSnTe)。在一些实施例中，衬底包含硒化物，比如GeSe,Sb2Se3或In2Se3。在一些实施例中，衬底包括2D材料，例如石墨烯、MoS2和/或其他过渡金属硫化物。在一些实施例中，衬底包括有机材料。在一些实施例中，基底包括聚合物，例如有机聚合物。在一些实施例中，衬底包括光致抗蚀剂材料。在一些实施例中，衬底包括无定形碳。
在一些实施例中，衬底包括三维特征。在一些实施例中，SiN沉积在用于多重图案化的碳硬掩模心轴上。在一些实施例中，SiN作为封装层沉积在PCRAM存储单元上。
在一些实施例中，如果需要，可以预处理衬底的表面，以提供与沉积过程的开始阶段反应的反应位点。在一些实施例中，不需要单独的预处理步骤。在一些实施例中，预处理衬底以提供期望的表面终止。在一些实施例中，用等离子体预处理衬底。
本文提出的方法提供了在衬底表面上沉积SiN层。根据本公开的SiN可以共形地沉积在衬底上的结构上。在高纵横比结构上沉积根据本公开的SiN是可能的。在一些实施例中，SiN可以共形地沉积到具有1:0.5至1:20之间的宽深纵横比的特征上。在不将本公开限制于任何特定理论的情况下，根据本公开的硅前体可以具有允许它们有效进入窄的高纵横比特征的特性。因此，沉积有根据本公开的SiN的特征的宽度可以是例如约4nm至约100nm，例如约4nm至约50nm，或约4nm至约20nm，或约4nm至约10nm，或约4nm至约8nm。由于本公开可以在窄间隙中提供改善的沉积能力，间隙填充保形性得到改善，如果形成空隙或接缝，这可以导致减少空隙或接缝的形成。
根据本公开的沉积氮化硅的方法包括在反应室中提供衬底。换句话说，将衬底带入可以控制沉积条件的空间。反应室可以是组合工具的一部分，其中执行不同的过程以形成集成电路。在一些实施例中，反应室可以是流动型反应器，例如错流反应器。在一些实施例中，反应室可以是喷淋头反应器。在一些实施例中，反应室可以是空间分隔的反应器。在一些实施例中，反应室可以是单晶片ALD反应器。在一些实施例中，反应室可以是大批量制造的单晶片ALD反应器。在一些实施例中，反应室可以是用于同时制造多个衬底的分批反应器。
如本文所用，术语“循环沉积”可以指将硅前体和反应性物种(反应物)顺序引入反应室以在衬底上沉积SiN，并且包括诸如原子层沉积(ALD)和循环化学气相沉积(CVD)的处理技术。沉积SiN的循环过程可以是ALD过程。沉积SiN的循环过程可以是CVD过程。沉积SiN的循环过程可以是混合过程。从反应室中提供和去除反应物可以被认为是一阶段。在第一阶段，硅前体被提供到反应室中，并且可以通过例如化学吸附而吸附在衬底上。在第二阶段，反应性物种被提供到反应室中，并且它可以将衬底上的硅转化为氮化硅。可以添加额外的相来调节SiN层的构成。在一些实施例中，两个阶段可以重叠或组合。例如，硅前体和反应性物种可以部分或完全重叠的脉冲形式同时提供。此外，虽然称为第一和第二阶段以及第一和第二反应物，但阶段的顺序可以变化，并且沉积循环可以从任何一个阶段开始。也就是说，除非另有说明，反应物可以任何顺序提供，并且该过程可以从任何反应物开始。因此，在一些实施例中，一个或多个沉积循环从提供硅前体开始，随后是反应性物种。在其他实施例中，沉积可以从提供反应性物种开始，然后是硅前体。
ALD过程可以是等离子体增强ALD(PEALD)过程。ALD型过程基于前体化学品的受控的通常自限制表面反应。通过交替和顺序地将前体和反应性物种供给到反应室中，避免了气相反应。气相反应物在反应室中彼此分离，例如通过在反应物脉冲之间从反应室中去除过量的前体和/或反应物副产物。这可以通过抽空步骤和/或惰性气体脉冲来实现。在一些实施例中，衬底与诸如惰性气体的吹扫气体接触。例如，衬底可以与硅前体和反应物脉冲之间的吹扫气体接触，以去除过量的硅前体和反应副产物。
术语“脉冲”可以理解为包括将反应物送入反应室预定的时间量。术语“脉冲”不限制脉冲的长度或持续时间，并且脉冲可以是任何时间长度。
在一些实施例中，每个反应是自限制的，并且可以基本实现单层接单层的生长。这些可被称为“真正ALD”反应。在一些这样的实施例中，硅前体可以自限制方式吸附在衬底表面上。反应性物种将依次与吸附的硅前体反应以在衬底上形成氮化硅单层。这里使用的术语原子层沉积也意味着包括由相关术语指定的过程，例如“化学气相原子层沉积”、“原子层外延”(ALE)、“分子束外延”(MBE)、气源MBE或有机金属MBE，以及当用前体成分的交替脉冲执行时的化学束外延。
在每个循环期间，硅前体可被吸附到沉积表面(例如衬底表面或先前沉积的下伏表面，例如来自先前沉积循环的材料)，形成不容易与任何附加前体反应(即自限制反应)的单层或亚单层。此后，如果需要，可以随后将反应性物种引入反应室，用于将吸附的硅前体转化为沉积表面上的SiN。此外，在每个循环中还可以使用吹扫步骤来从反应室中去除过量的前体和/或在吸附的前体转化后从反应室中去除过量的反应物和/或反应副产物。
该方法也可用于空间原子层沉积组件。在空间ALD中，可以在不同的物理部分中连续供应前体和反应性物种，并且衬底在这些部分之间移动。可以提供至少两个部分，其中在有衬底的情况下，可以发生半反应。如果衬底存在于这种半反应部分中，硅前体可被吸附在衬底表面上。然后，将衬底移动到第二半反应区，在那里用反应物完成沉积循环，以在衬底上形成氮化硅。可替代地，衬底位置可以是固定的，气体供应可以是移动的，或者两者的某种组合。为了获得期望的层厚度和覆盖，可以重复该顺序。
根据一实施例，在空间ALD组件中，该方法可以包括将衬底放置在包括两个或更多个部分的反应室中，每个部分通过气幕与相邻部分分开，并且在反应室的第一部分中向衬底供应硅前体。此后，衬底表面通过气幕相对于反应室移动(例如横向)到反应室的第二部分；并且在反应室的第二部分中向衬底提供反应性物种，以在衬底表面上形成氮化硅。衬底表面可以通过气幕相对于反应室移动(例如横向)，并且可以重复供应硅前体和反应性物种，包括衬底表面相对于反应室的(例如横向)移动，以形成氮化硅层。
在一些实施例中，SiN的沉积过程可以具有非自限制的一个或多个阶段。例如，在一些实施例中，至少一种前体可以在衬底表面上至少部分分解。因此，在一些实施例中，该过程可以在接近CVD条件的处理条件范围内操作，或者在一些情况下完全在CVD条件下操作。
CVD型过程可能涉及两种或更多种反应物之间的气相反应。反应物可以同时提供给反应室或基底，或者以部分或完全分离的脉冲。衬底和/或反应室可被加热以促进气态反应物之间的反应。在一些实施例中，提供反应物，直到沉积具有期望厚度的层。在一些实施例中，循环CVD型过程可以与多个循环一起使用，以沉积具有期望厚度的层。在循环CVD型过程中，反应物可以不重叠或者部分或完全重叠的脉冲提供给反应室。
在一些实施例中，根据当前公开的方法是等离子体增强沉积方法，例如PEALD或PECVD。
在根据本公开的方法中，在反应室中提供衬底，并将气相硅前体提供到反应室中。因此，当硅前体在反应室中时，它可以处于气相。硅前体在被提供到反应室之前的某些时间点可以是部分气体或液体，或者甚至固体。换句话说，硅前体可以是固体、液体或气体，例如在输送到反应室之前在前体容器或其他容器中。在一些实施例中，硅前体在输送到反应室之前是液化气体。
根据本公开的硅前体可以是室温下的液化气体。硅前体可以从前体源输送，例如加压前体容器、箱、罐或圆筒。在一些实施例中，硅前体保持在约2巴至约10巴的压力下，例如约4巴至约8巴，例如约5巴或约6巴。在一些实施例中，硅前体通过直接蒸汽输送来输送。在一些实施例中，前体用载气稀释。提供硅前体作为液化气体可以允许比用例如液体前体可以实现的更高的前体输送速率。这可能在追求高增长率的应用中提供优势。在一些实施例中，硅前体流量由质量流量控制器调节。在一些实施例中，不加热硅前体。在一些实施例中，调节硅前体的温度以将硅前体保持在合适的温度。前体的合适温度可以是例如在约5℃和约55℃之间，或者在约10℃和约45℃之间，或者在约15℃和约40℃之间，或者在约10℃和约35℃之间，或者在约15℃和35℃之间。在一些实施例中，加热前体容器。在一些实施例中，通过加热来加热前体。
在本公开中，“气体”可以包括在常温常压(NTP)下为气体的材料、蒸发的固体和/或蒸发的液体，并且可以由单一气体或气体混合物构成，这取决于情况。硅前体可以气相提供给反应室。术语“惰性气体”可以指不参与化学反应和/或在相当程度上不成为层的一部分的气体。示例性惰性气体包括He和Ar及其任意组合。在一些情况下，特别是当等离子体没有被引入反应室时，分子氮和/或氢可以是惰性气体。除了处理气体之外的气体，即不经过沉积组件的前体注射器系统、其它气体分配装置等而引入的气体，可以用于例如密封反应室，并且可以包括密封气体。载气可用于调节前体流量和/或前体。因此，可以调节前体浓度和在反应室中的停留时间。这种气体可以称为载气。在一些实施例中，该方法包括在反应室中供应载气。
根据本公开的硅前体包括、基本由或由根据式SiH3X的化合物构成，其中X是碘或溴。因此，根据本公开的硅前体包括、基本由或由SiH3I或SiH3Br构成。在一些实施例中，硅前体是SiH3I。在一些实施例中，硅前体是SiH3Br。仅包含一个卤素特别是一个碘原子或一个溴原子的硅前体可能比其他类型的前体具有优势，从而能够改进硅沉积过程。与替代的硅前体相比，SiH3I和SiH3Br可以具有更高的蒸气压，从而允许更容易地输送到反应室中并使用更低的温度。根据当前公开的硅前体很小，并且它们可以包含改善的卤素与氢的比率，这可以积极地影响可实现的层密度和纯度。根据本公开的硅前体可以在衬底上具有更高的反应性、快速成核和/或改进的成核，从而允许更快的层生长和/或减少衬底暴露于前体的时间。
在一些实施例中，硅前体、反应性物种或两者以脉冲形式提供到反应室中。在一些实施例中，硅前体脉冲(即将硅前体提供到反应室中的持续时间)为约0.01秒至约0.05秒，或约0.05秒至约5.0秒，约0.1秒至约3秒，或约0.2秒至约1.0秒。在分批过程中，硅前体脉冲可以基本更长，这可以由技术人员在给定特定环境的情况下确定。
在分子层吸附在衬底表面上足够长的时间后，从反应室中去除过量的硅反应物。在一些实施例中，过量的第一反应物通过停止第一化学物质的流动而被吹扫，同时继续使载气或吹扫气体流动足够长的时间，以从反应室扩散或吹扫过量的反应物和反应物副产物(如果有的话)。在一些实施例中，过量的第一前体借助于在整个ALD循环中流动的惰性气体比如氮或氩来吹扫。
在根据本公开的方法中，从反应室中去除过量的硅前体和可能的反应副产物。这可以称为吹扫。吹扫是指从衬底表面去除气相前体和/或气相副产物，例如通过用真空泵抽空反应室和/或用惰性气体比如氩或氮替换反应室内的气体。例如，吹扫可以指在相互反应的两个气体脉冲之间向反应室提供惰性或基本惰性气体的过程。然而，吹扫可以在彼此不反应的两个气体脉冲之间进行。例如，可以在两种前体的脉冲之间或者前体和还原剂之间提供吹扫，或者例如通过使用氮气进行吹扫。吹扫可以避免或至少减少相互反应的两种气体之间的气相相互作用。应当理解，吹扫可以在时间上或空间上或者在两者上进行。例如，在暂时吹扫的情况下，吹扫步骤可用于例如向反应室提供第一前体、向反应室提供吹扫气体和向反应室提供第二前体的时间顺序，其中其上沉积有层的衬底不移动。例如，在空间吹扫的情况下，吹扫步骤可以采取以下形式：通过吹扫气幕将衬底从第一前体被连续供应到的第一位置移动到第二前体被连续供应到的第二位置。
吹扫时间范围从约0.05到20秒，并且可以是约0.2到10秒，或者在约0.5到5秒之间。在一些实施例中，吹扫硅前体约0.1秒至约10秒、约0.3秒至约5秒或约0.3秒至约1秒。然而，如果需要，可以使用其他吹扫时间，例如在需要在极高纵横比结构或具有复杂表面形态的其他结构上高度共形的台阶覆盖的情况下，或者在使用不同反应器类型(例如分批反应器)的情况下。
在吹扫之后，从含氮等离子体产生的反应性物种被提供到反应室中，以在衬底上形成氮化硅。反应性物种可以与衬底上的硅反应形成氮化硅。
根据本公开的反应性物种由含氮气体产生。因此，含氮气体包含氮前体。在一些实施例中，反应性物种包括氮自由基、氮原子和/或氮等离子体。反应性物种可以包括不是氮衍生的其他物种。在一些实施例中，反应性物种可以包括一种或另一种形式的氢等离子体、氢自由基或原子氢。在一些实施例中，反应性物种可以包括来自稀有气体的物种，例如He,Ne,Ar,Kr或Xe或者Ar或He，例如以自由基、等离子体形式或元素形式。来自惰性气体的这些反应性物种不一定对沉积层有贡献，但在某些情况下可以有助于层生长以及有助于等离子体的形成和点燃。在一些实施例中，用于形成等离子体的气体可以在整个沉积过程中持续流动，但只能间歇地被激活。在一些实施例中，反应性物种包括受激物种。
在一些实施例中，在每个沉积循环期间，或者在整个沉积过程期间，向反应室连续提供气体，并且通过在反应室中或者在反应室的上游从含氮气体产生等离子体来提供反应性物种。在一些实施例中，气体包括氮。在一些实施例中，气体是氮。在其他实施例中，气体可以包括氦或氩。流动的气体也可以用作一种或两种反应物(或反应性物种)的吹扫气体。例如，流动的氮可以用作硅前体的吹扫气体，也可以用作反应性物种源。在一些实施例中，氮、氩或氦可以用作第一前体的吹扫气体和用于将硅前体转化为氮化硅层的反应性物种源。
在一些实施例中，在每个沉积循环期间，含氮气体连续流入反应室。含氮等离子体可以通过在反应室中或反应室上游的氮中产生等离子体来形成，例如通过使氮流过远程等离子体发生器。
在一些实施例中，含氮等离子体由流动的H2和N2气体产生。在一些实施例中，在等离子体被点燃或氮和氢原子或自由基形成之前，H2和N2被提供给反应室。在一些实施例中，H2和N2被连续提供给反应室，并且在需要时产生或供应含氮等离子体、原子或自由基。在一些实施例中，氢气不用于产生等离子体。在不将本公开限制于任何特定理论的情况下，根据本公开的硅前体可以允许在没有分子氢的情况下沉积高质量的SiN膜。
用于根据本公开的方法的合适的等离子体组合物包括氮等离子体、氮自由基或者一种或另一种形式的氮原子。在一些实施例中，还提供了一种或另一种形式的氢等离子体、氢自由基或原子氢。在一些实施例中，等离子体也可以包含惰性气体，例如He,Ne,Ar,Kr和Xe，优选Ar或He，以等离子体形式、自由基形式或原子形式。
因此，在一些实施例中，反应性物种可以由具有N和H的化合物形成的等离子体产生，例如NH3和N2H4、N2/H2的混合物或具有N-H键的其它前体。在一些实施例中，反应性物种可以主要由N2形成。在一些实施例中，反应性物种可以至少部分地由N2和H2形成。在一些实施例中，反应性物种可以主要、基本完全或完全由N2和H2形成。在这样的实施例中，N2和H2以从约1000:1到20:1，或从约20:1到约1:20，或从约10:1到约1:10，或从约5:1到约1:5，或从约1:2到约4:1以及在一些情况下1:1的流量比(N2/H2)提供。在一些实施例中，以约1000:1至100:1、或500:1至50:1、或100:1至20:1的流量比(N2/H2)提供N2和H2。例如，可以约800:1、约400:1、200:1、150:1或100:1的流量比(N2/H2)提供N2和H2。在一些实施例中，反应性物种可以主要、基本完全或完全由N2形成。在一些实施例中，反应性物种可以主要、基本完全或完全由N2和稀有气体形成。在不将本公开限制于任何特定理论的情况下，根据本公开的硅前体可以减少在等离子体中提供氢以获得足够的层保形性的需要。沉积过程中氢衍生的等离子体的存在会降低该过程的台阶覆盖。因此，减少过程中氢存在的能力可以增加台阶覆盖。较低的氢含量可能具有优势，尤其是在高纵横比结构中，例如纵横比为8或更高。
处理气体(例如包含硅前体的气体或用于产生反应性物种的含氮气体或惰性气体)的流量可以为约1slm至约10slm，例如约2slm至约6slm，或约3slm至约10slm。然而，在一些实施例中，处理气体流量可以从约100sccm到约1000sccm，例如从约100sccm到约800sccm，或者从约100sccm到约500sccm，或者从约100sccm到约300sccm。处理气体流量的较低范围可以特别适用于硅前体气体流量。
从含氮等离子体产生的反应性物种被提供约0.01秒至约5秒，例如0.05秒至0.1秒，或约0.05秒至约2秒。在一些实施例中，反应性物种被提供约0.1秒至约10秒。在一些实施例中，含氮等离子体被提供约0.1秒至约10秒、0.5秒至约5秒或0.5秒至约2.0秒。然而，取决于反应器类型、衬底类型及其表面积，含氮等离子体脉冲时间甚至可以高于约10秒。在一些实施例中，脉冲时间可以是几分钟的量级。
在一些实施例中，以两个或多个不同的脉冲提供含氮等离子体，而不在两个或更多个脉冲中的任何之间引入硅前体。在一些实施例中，通过以下而在提供含氮等离子体的过程中产生两个或更多个连续的等离子体脉冲：通过提供第一时间段的等离子体放电，熄灭第二时间段的等离子体放电，例如约0.05秒至约5秒，例如0.05秒至0.1秒，或约0.1秒至约10秒，约0.5秒至约5秒或约1.0秒至约4.0秒，并在引入硅前体或吹扫步骤之前再次激发第三时间段。可以用同样的方式引入额外的等离子体脉冲。在一些实施例中，等离子体在每个脉冲中被点燃相同的时间长度。
在一些实施例中，含氮等离子体可通过施加约10W至约2000W、或约50W至约1000W、或约100W至约500W的RF功率来产生。在一些实施例中，RF功率密度可以从约0.02W/cm2到约2.0W/cm2，或者从约0.05W/cm2到约1.5W/cm2。RF功率可以施加到在氮等离子体脉冲时间内流动的含氮气体，其连续流过反应室，和/或流过远程等离子体发生器。因此，在一些实施例中，第二反应物可以通过远离衬底或反应空间的等离子体放电(“远程等离子体”)远程形成。在一些实施例中，第二反应物可以在衬底附近或衬底正上方形成(“直接等离子体”)。
在一些实施例中，使用两个或更多个等离子体频率。
在反应性物种被提供足够长的时间以获得期望的SiN沉积之后，过量的反应物和反应副产物可以从反应室中去除。反应性物种脉冲时间可以足以完全饱和先前吸附的分子层并使其与氮反应。与去除硅前体一样，该步骤可以包括停止反应性物种的产生，并继续使惰性气体比如氮或氩流动一段时间，这段时间足以使过量的反应性物种和挥发性反应副产物扩散出反应室并从中被吹扫。在其他实施例中，可以使用单独的吹扫气体。在一些实施例中，吹扫可以是约0.1秒至约10秒、约0.1秒至约4秒或约0.1秒至约0.5秒。氮等离子体的提供和去除共同代表了氮化硅原子层沉积循环中的第二反应性物种阶段。
这两个阶段共同代表一个沉积循环，重复该循环以形成所需厚度的氮化硅层。沉积的SiN可以形成层，其厚度可以通过改变沉积循环的次数来调节。虽然沉积循环在本文中通常被称为从硅相开始，但可以设想，在其他实施例中，该循环可以从反应性物种相开始。硅前体相通常与前一循环中反应性物种(即氮沉积)相留下的终止反应。因此，虽然如果反应性物种相是第一沉积循环中的第一相，则没有反应物可以预先吸附在衬底上或存在于反应室中，但在随后的循环中，反应性物种相将有效地跟随硅前体相。在一些实施例中，在沉积过程中提供一个或多个不同的沉积循环。
根据本公开的一些实施例，沉积可在约25℃至约700℃，或约50℃至约600℃，或约100℃至约450℃，或约200℃至约400℃的温度下进行。在一些实施例中，最佳反应器温度可受到最大允许热预算的限制。因此，在一些实施例中，反应温度为约300℃至约400℃。在一些应用中，最高温度为约400℃，因此，PEALD过程在该反应温度下运行。
在与碳材料上的间隔物沉积相关的一些实施例中，例如，沉积可以在约75℃至约150℃的温度下进行。在一些实施例中，沉积可以在约150℃至约300℃的温度下进行。这种温度对于包含硫属化物材料的衬底可能具有优势。在一些实施例中，沉积可以在约300℃至约550℃的温度下进行。例如，与DRAM单元位线间隔物相关的过程可以在高达550℃的温度下进行。一些实施例可能尤其涉及其中需要高生长速率和高层质量的过程，并且其中温度要求变得更加严格。可能需要使用400℃或更低的温度。这种应用涉及例如前端线或中端线或间隙填充过程。
根据本公开的一些实施例，处理期间反应室中的压力保持在约0.01托至约50托，或约0.1托至约10托。在一些实施例中，处理期间反应室中的压力保持在约10托至约25托，或约10托至约20托，例如约15托或约20托。在某些过程中，处理期间反应室中的压力保持在约1托至约5托，或约2托至约5托，例如约3托或约4托。
当使用根据本公开的硅前体时，以每循环生长(GPC)测量的SiN层的生长速率可以提高。生长速率可从约
Figure BDA0003390752100000131
/循环变化到约
Figure BDA0003390752100000132
/周期，取决于过程细节。在一些实施例中，GPC可为约
Figure BDA0003390752100000133
/循环至约
Figure BDA0003390752100000134
/循环，约
Figure BDA0003390752100000135
/循环至约
Figure BDA0003390752100000136
/循环，或约
Figure BDA0003390752100000137
/循环至约
Figure BDA0003390752100000138
/循环，或约
Figure BDA0003390752100000139
/循环至约2/循环。
根据本发明沉积的氮化硅层，不管硅前体是否含有溴或碘，都可以达到低于约3原子％或低于约1原子％或低于约0.5原子％或低于约0.1原子％或低于0.05原子％的杂质水平或浓度。在一些层中，去除氢的总杂质水平可以低于约5原子％，或低于约2原子％，或低于约1原子％，或低于约0.2原子％，或低于0.1原子％。在一些层中，氢水平可低于约30原子％，或低于约20原子％，或低于约15原子％，或低于约10原子％，或低于5原子％。在一些实施例中，根据本公开沉积的SiN层不包含明显量的碳。
根据一些实施例，氮化硅层可以表现出大于约65％、或大于约80％、或大于约90％、或大于约95％的台阶覆盖和图案加载效果。在某些情况下，台阶覆盖和图案加载效果可以大于约98％，在某些情况下约为100％(在测量工具或方法的精度范围内)。这些值可以在纵横比大于2、纵横比大于3、纵横比大于5或纵横比大于8的情况下实现。在某些实施例中，对于纵横比大于10的特征或纵横比大于15或20的特征，可以实现所述值。
如本文所用，“图案加载效果”是根据其在本领域中的通常含义来使用的。虽然可以看到关于杂质含量、密度、电特性和蚀刻速率的图案加载效果。除非另有说明，术语图案加载效果是指存在结构的衬底区域中的层厚度变化。因此，图案加载效果可被给出为三维结构内的特征的侧壁或底部中的层厚度相对于面向开放场的三维结构/特征的侧壁或底部上的层厚度。如本文所用，100％的图案加载效果(或1的比率)将代表遍及整个衬底的约完全均匀的层特性，而与特征无关，即换句话说，没有图案加载效果(特征相对于开放场的特定层特性的变化，例如厚度)。
在一些实施例中，氮化硅层被沉积至约2nm至约100nm、或约5nm至约30nm、或约5nm至约20nm的厚度。这些厚度可以在低于约100nm、或约50nm、或低于约30nm、或低于约20nm以及在某些情况下低于约15nm的特征尺寸(宽度)中实现。在一些实施例中，特征宽度可以低于10nm，或者低于8nm，或者低于6nm。
根据一些实施例，可以沉积具有各种湿法蚀刻速率(WER)的氮化硅层。当在0.5％dHF(nm/分钟)中使用毯式(blanket)WER时，氮化硅层可以具有小于约5、或小于约4、或小于约2、或小于约1的WER值。在一些实施例中，它可以小于约0.3。
相对于热氧化物的WER，在0.5％dHF(nm/分钟)中的毯式WER可以小于约3，或小于约2，或小于约1，或小于约0.5，或小于约0.25，或小于约0.1或小于约0.05，或小于约0.01。
在一些实施例中，三维特征(例如鳍或沟槽)的侧壁WER相对于三维特征(例如鳍或沟槽)的顶部区域WER可以小于约4，或小于约3，或小于约2，或约1。在一些实施例中，侧壁WER可以小于约1。
许多应用可能需要或受益于沿着特征侧壁的均匀层厚度。由于根据本公开的硅前体的性质，与现有技术相比，沿特征侧壁的SiN层的厚度均匀性可以得到改善。尤其是在宽度小于50nm、小于30nm或小于20nm的间隙或沟槽中，层厚度均匀性可以得到改善。
在一些实施例中，根据本公开的氮化硅层的蚀刻量可以比在0.5％HF浸渍过程中观察到的热SiO2(TOX)的蚀刻量少约2至4倍，例如少3至4倍(例如在去除约2至约3nm TOX的过程中，当根据本文公开的方法沉积时，去除的SiN少一或二至四倍)。
此外，与现有技术过程相比，根据当前公开的前体可以允许以降低的应力沉积SiN层。降低的层应力可以在保持其他良好层特性的同时实现，例如WER、侧壁WER和SC。根据当前方法沉积的SiN层可以具有从约+800MPa到约-800MPa，或者从约+600MPa到约-600MPa，从约+400MPa到约-400MPa，从约+200MPa到约-200MPa，或者从约+100MPa到约-100MPa的应力值。正号表示有拉应力的层，负号表示有压应力的层。在一些实施例中，SiN层可以基本没有应力。换句话说，层应力可能约为零。
另一方面，公开了一种用于通过等离子体增强循环沉积过程在衬底上沉积氮化硅的沉积组件。沉积组件包括反应室，其构造和布置成保持衬底；用于硅前体的硅前体源，其通过第一阀与反应室气体连通；用于氮前体的氮前体源，其通过第二阀与反应室气体连通，用于供应含氮等离子体；以及控制器，其可操作地连接到第一和第二阀，并配置和编程为控制：在反应室中供应硅前体；以及在反应室中供应含氮等离子体以在衬底上沉积氮化硅。该组件还可以包括硅前体容器，其构造和布置成容纳和释放包含SiH3X的硅前体，其中X是碘或溴，并且该组件构造和布置成经由前体注射器系统向反应室提供硅前体。根据本公开的前体容器可以是用于液化气体的容器。
附图的详细说明
图1是根据本公开实施例的示例性方法100。方法100可用于在衬底上沉积氮化硅。可以沉积氮化硅层。氮化硅层可在结构或器件的形成过程中使用，例如这里描述的结构或器件。然而除非另有说明，方法不限于这种应用。
在步骤101，将衬底提供到反应器的反应室中。反应室可以形成原子层沉积(ALD)反应器的一部分。反应器可以是单晶片反应器。可替代地，反应器可以是分批反应器。方法100的各个阶段可以在单个反应室中进行，或者它们可以在多个反应室中进行，例如组合工具的反应室。在一些实施例中，方法100在组合工具的单个反应室中执行，但该结构或器件的其他、之前或之后的制造步骤在同一组合工具的附加反应室中执行。可选地，包括反应室的反应器可以设置有加热器，以通过升高一种或多种衬底和/或反应物和/或前体的温度来激活反应。
在步骤101期间，可以将衬底带到期望的温度和压力，用于在反应室中提供硅前体和/或将含氮等离子体提供到反应室中。反应室内的温度(例如衬底或衬底支撑件的温度)可以是例如约50℃至约550℃，例如150℃、200℃或300℃。
例如，反应室内的压力可以小于50托或小于20托、小于5托、小于1托。在一些实施例中，反应室内的压力可以是2托、或3托、或5托、或10托、或15托、或20托。
在步骤102，在包含衬底的反应室中提供硅前体。在不将当前公开限制于任何特定理论的情况下，在反应室中提供硅前体期间，硅前体可以化学吸附在衬底上。在反应室中提供硅前体的持续时间(硅前体脉冲时间)可以是例如0.01秒、0.05秒、0.1秒、0.2秒、1秒、1.5秒、2秒或3秒。在一些实施例中，在反应室中提供硅前体的持续时间(硅前体脉冲时间)可以小于0.2秒或小于0.1秒或小于约1秒
在步骤103，可以通过向反应室中提供气体(例如惰性气体)来吹扫反应室。可替代地或另外，反应室可以通过排空步骤来吹扫。吹扫反应室103、105可以防止或减轻硅前体和还原剂之间的气相反应，并实现自饱和表面反应。多余的化学物质和反应副产物(如果有的话)可以在衬底与下一种反应性化学物质接触之前从衬底表面去除，例如通过吹扫反应室或通过移动衬底。然而，在一些实施例中，可以移动衬底以分别接触硅前体和反应性物种。因为在一些实施方案中，反应可能自饱和，所以可能不需要对衬底进行严格的温度控制和对前体进行精确的剂量控制。
当在步骤104将含氮等离子体提供到反应室中时，由其形成的反应性物种可以与吸附的硅前体或其衍生物种反应以形成SiN。将反应性物种提供到反应室中的持续时间(反应性物种脉冲时间)可以是例如0.01秒、0.1秒、0.5秒、1秒、2秒、3秒、4秒。在一些实施例中，在反应室中提供还原剂的持续时间小于15秒或小于10秒或约3秒。在将反应性物种提供到反应室中之后，可以可选地再次吹扫反应室(步骤105)，如本文所述。
步骤102、103、104和可选的105可以形成沉积循环，导致SiN的沉积。可以通过重复(循环106)沉积循环来调节SiN的沉积量，直到达到所需的SiN量或所需的SiN层厚度。重复次数取决于沉积速率和目标SiN厚度。沉积循环可进行约20至约2000次。在一些实施例中，沉积循环可进行约20至约1000次。在一些实施例中，沉积循环可进行约20至约500次，或约20至约200次。特别是在SiN生长速率低或目标为厚SiN层的实施例中，沉积循环可以进行约1000至约2000次，例如约1200至约1600次。在一些实施例中，可以执行约150、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1200或1500个沉积循环。
当执行方法100时，SiN被沉积到衬底上。沉积过程可以是循环等离子体增强沉积过程，并且可以包括PECVD、PEALD或混合循环CVD/ALD过程。在一些实施例中，循环CVD过程可以包括将两种或更多种前体(例如硅前体和反应性物种)引入反应室，其中在反应室中的两种或更多种前体之间可以有一段时间重叠，导致沉积的ALD成分和沉积的CVD成分。这被称为混合过程。根据进一步示例，循环沉积过程可以包括一种还原剂或前体的连续流动和另一种化学成分进入反应室的周期性脉冲。步骤104期间反应室内的温度和/或压力可以与上面结合步骤102提到的任何压力和温度相同或相似。
图2以示意的方式描绘了包括根据本公开的SiN层的示例性结构。器件或结构200的一部分包括衬底202和SiN层204。衬底202可以是或包括这里描述的任何衬底材料，例如电介质或绝缘层。可以根据这里描述的方法形成SiN层204。
在一些实施例中，SiN层可以直接沉积在衬底上，如图2所示。可替代地，SiN层可以沉积在先前沉积的层上。根据本公开的结构或器件可以在衬底和SiN层之间包括多于一层。此外，在一些实施例中，在衬底上沉积SiN层，并且在SiN层上沉积至少一个附加层。在一些实施例中，SiN层204可以基本由或由SiN构成。根据本公开示例的结构和器件可以包括水平结构、竖直和/或三维结构和器件。
图3示出了根据本公开的示例性实施例的气相沉积组件300。气相沉积组件300包括用于容纳衬底312的一个或多个反应室310。该组件包括用于硅前体的硅前体源320，其通过第一阀321与反应室310气体连通，用于氮前体的氮前体源330，其通过第二阀331与反应室310气体连通。该组件还包括可操作地连接到第一和第二阀321和331的控制器340。控制器340配置和编程为控制在反应室310中供应硅前体，将含氮等离子体供应到反应室310中以形成用于在衬底312上沉积氮化硅的反应性物种。根据本发明的沉积组件300还包括温度调节系统323，用于调节硅前体源320的温度。
控制器340包括电子电路和软件，以选择性地操作沉积组件300中包括的阀、歧管、加热器、泵和其他部件。这种电路和部件操作成从相应源引入前体和其他气体。控制器340可以控制气体脉冲序列的定时、衬底和/或反应室310的温度、反应室310内的压力以及各种其他操作，以提供沉积组件300的正确操作。控制器340配置成使得硅前体和氮前体的供应时间可被独立选择。控制器340可以包括控制软件，以电动或气动控制阀来控制前体、还原剂和吹扫气体流入和流出反应室310。组件可以包括一个或多个控制器，例如控制器340，其被编程或以其他方式配置成使得在此描述的沉积过程得以进行。控制器340可以与组件的各种电源、温度调节和加热系统、泵、机器人和气体流量控制器或阀连接。
尽管未示出，气相沉积组件300可以包括气相沉积组件上通常存在的附加源和附加部件。可选地，气相沉积组件300设置有加热器，以通过升高衬底、硅前体、氮前体、吹扫气体、惰性气体和附加载气中的一种或多种的温度来激活反应。
气相沉积组件300可以设置有RF功率源350，其可操作地与控制器340连接，该控制器340构造和布置成产生氮前体的等离子体。可以使用气相沉积组件300来执行等离子体过程，理想的是，结合被编程为执行这里描述的序列的控制，其可用于本公开的至少一些实施例中。在图3所示的组件中，通过在反应室310的内部311(反应区)中提供平行且彼此面对的一对导电平板电极313、314，从功率源350向一侧施加RF功率(例如13.56MHz或27MHz)，并将另一侧315电接地，在电极313、314之间激发等离子体。
温度调节器可以设置在下平台314(下电极)中，并且放置在其上的衬底312的温度可以保持在相对恒定的温度。上电极313也可以用作喷淋板，并且前体气体和可选的惰性气体和/或吹扫气体可以分别通过气体管线321、331并通过喷淋板313引入反应室310。
另外，在反应室310中，提供了具有排气管线360的圆形管道316，反应室310的内部311中的气体通过该管道排出。此外，转移室370(例如设置在反应室310下方)设置有密封气体管线380，以将密封气体经由转移室370的内部372(转移区)引入反应室310的内部311，其中提供了用于分离反应区和转移区的分离板374(从该图中省略了将晶片转移到转移室370或从转移室370转移出的闸阀)。转移室370还设置有排气管线390。在一些实施例中，所有沉积和/或可选的表面处理过程在同一反应室中进行，使得所有步骤可以连续进行，而无需将衬底312暴露于空气或其他含氧气氛中。在一些实施例中，远程等离子体单元可用于激发含氮气体。
含氮等离子体可以在原位产生，例如在连续流过沉积室的气体中产生。在其他实施例中，等离子体可以远程产生并提供给反应室。
在一些实施例中，可以使用双室反应器(用于处理彼此靠近设置的晶片的两个部分或隔室)，其中处理气体和惰性气体可以通过共享管线供应，而每种前体气体可以通过非共享管线供应。
此外，作为沉积组件的示意性表示，为了简化说明，省略了许多部件，并且这些部件可以包括例如各种阀、歧管、净化器、加热器、容器、通风口和/或旁路。
应当理解，这里描述的配置和/或方法本质上是示例性的，并且这些具体实施例或示例不应被认为是限制性的，因为许多变化都是可能的。这里描述的特定例程或方法可以代表任何数量的处理策略中的一个或多个。因此，所示的各种动作可以所示的顺序、以其他顺序执行，或者在某些情况下省略。

Claims (21)

1.一种用于通过等离子体增强循环沉积过程在衬底上沉积氮化硅的气相沉积组件，包括：
反应室，其构造和布置成保持衬底；
硅前体源，其构造和布置成将包含SiH3X的硅前体提供到反应室中，其中X是Br或I；
氮前体源，其构造和布置成将氮前体气体提供到反应室中；
温度调节系统，用于调节硅前体源的温度；以及
控制器，其可操作地连接到硅前体源和氮前体源，并且配置和编程为控制：
硅前体源内的温度在15℃和45℃之间；
在反应室中提供硅前体；以及
在反应室中提供含氮等离子体以在衬底上沉积氮化硅。
2.根据权利要求1所述的气相沉积组件，其中，所述硅前体源包括硅前体容器，其构造和布置成容纳作为液化气体的硅前体。
3.根据权利要求1所述的气相沉积组件，其中，所述气相沉积组件包括远程等离子体发生器。
4.根据权利要求1所述的气相沉积组件，其中，所述组件构造和布置成原位提供等离子体。
5.一种通过等离子体增强循环沉积过程在衬底上沉积氮化硅的方法，该方法包括：
在反应室中提供衬底；
将根据式SiH3X的气相硅前体提供到反应室中，其中X是碘或溴；
从反应室中去除过量的硅前体和可能的反应副产物；
将由含氮等离子体产生的反应性物种提供到反应室中，以在衬底上形成氮化硅，其中，
硅前体的温度被调节在15℃和45℃之间。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述反应性物种包括N*、NH*和NH2*自由基中的至少一个。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述反应性物种直接在衬底上方产生。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，远程等离子体发生器用于产生所述反应性物种。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述含氮等离子体由含氮气体产生，含氮气体包括以下中的一个或多个：NH3,N2H4,N2/H2混合物,N2。
10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述含氮等离子体由包含N2和H2的含氮气体产生。
11.根据权利要求5所述的方法，其中，含氮等离子体由包括以20:1或更高的(N2/H2)流量比提供的N2和H2的含氮气体产生。
12.根据权利要求5所述的方法，其中，所述含氮气体包含小于5体积％的氢气(H2)。
13.根据权利要求5所述的方法，其中，当产生反应性物种时，分子氢(H2)不被提供到反应室中。
14.根据权利要求5所述的方法，其中，所述硅前体包括SiH3Br。
15.根据权利要求5所述的方法，其中，所述硅前体包括SiH3I。
16.根据权利要求5所述的方法，其中，所述硅前体通过蒸发液化的SiH3X气体来提供。
17.根据权利要求5所述的方法，其中，氮化硅形成在三维结构上。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述三维结构包括侧壁和顶部区域，并且氮化硅层的侧壁湿法蚀刻速率(WER)相对于顶部区域WER在0.5％dHF中小于约2。
19.根据权利要求5所述的方法，其中，氮化硅层的蚀刻速率在0.5％水HF中小于约3nm/分钟。
20.根据权利要求5所述的方法，其中，氮化硅层的沉积应力在+800MPa和-800MPa之间。
21.一种形成半导体器件的方法，其中该方法包括通过等离子体增强循环沉积过程沉积氮化硅，该方法包括：
在反应室中提供衬底；
将根据式SiH3X的气相硅前体提供到反应室中，其中X是碘或溴；
从反应室中去除过量的硅前体和可能的反应副产物；以及
将由含氮等离子体产生的反应性物种提供到反应室中，以在衬底上形成氮化硅，其中，
硅前体的温度被调节在15℃和45℃之间。
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