JP2020036013A - 高い炭素含有量を有するケイ素含有膜の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2018年8月29日出願の米国仮特許出願第62/724,109号の優先権を主張し、その全ての内容は、全ての許容される目的について、その文献を参照することにより本明細書中に組み込まれる。
a.表面特徴を含む1つ又は複数の基材を反応器に設置する工程と、
b.周辺温度〜約600℃の範囲の1つ又は複数の温度に反応器を加熱して、任意選択で、反応器を100torr以下の圧力で維持する工程と、
c.1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−1,3−ジシラプロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2−メチル−1,3−ジシラプロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2,2−ジメチル−1,3−ジシラプロパン、及び1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2−エチル−1,3−ジシラプロパンからなる群より選択される1つのSi−C−Si結合を有する少なくとも1つのケイ素前駆体を反応器に導入する工程と、
d.不活性ガスを用いてパージして、それにより、未反応のケイ素前駆体を除去して、パージガス及びケイ素前駆体を含む組成物を形成する工程と、
e.水素源を含むプラズマを反応器に提供して、表面と反応させて炭化ケイ素膜を形成する工程と、
f.不活性ガスを用いてパージして反応副産物を除去する工程と、
g.工程c〜fを繰り返して、所望の厚さの炭化ケイ素膜を提供する工程と、
h.任意選択で、約周辺温度〜1000℃又は約100〜400℃の範囲の1つ又は複数の温度で、炭化ケイ素膜を酸素源で後堆積処理して、その場で又は別のチャンバーで炭化ケイ素膜を炭素ドープ酸化ケイ素膜に変換する工程と、
i.任意選択で、炭素ドープ酸化ケイ素膜を、水素を含むプラズマにさらす後堆積処理を行い、膜特性を向上させて、膜特性の少なくとも1つを改善する工程と、
j.任意選択で、400〜1000℃の温度での熱アニール若しくはスパイクアニール、又はUV光源で炭素ドープ酸化ケイ素膜を後堆積処理する工程とを含む。この又は他の実施形態において、UV露光工程は、膜堆積中に、又は堆積が完了した後に行うことができる。
a.表面特徴を含む1つ又は複数の基材を反応器に(例えば、従来のALD反応器に)設置する工程と、
b.周辺温度〜約400℃の範囲の1つ又は複数の温度に反応器を加熱して、任意選択で、反応器を100torr以下の圧力で維持する工程と、
c.1−クロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1−ブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジクロロ−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ブロモ−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,1,3,3,5,5,5−オクタクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,3,3,5,5−ヘキサクロロ−1,5−ジメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,1,5,5,5−ヘキサクロロ−3,3−ジメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,3,5,5−ペンタクロロ−1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,1,5,5,5−ヘキサクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,5,5−テトラクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジヨード−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1−クロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3,5−トリシラペンタン、及び1,5−ジヨード−1,3,5−トリシラペンタンからなる群より選択される、2つのSi−C−Si結合を有する少なくとも1つのケイ素前駆体を反応器に導入する工程と、
d.不活性ガスを用いてパージする工程と、
e.水素源を含むプラズマを反応器に提供して、表面と反応させて、炭化ケイ素膜を形成する工程と、
f.不活性ガスを用いてパージして反応副産物を除去する工程と、
g.工程c〜fを繰り返して、所望の厚さの炭化ケイ素膜を提供する工程と、
h.任意選択で、約周辺温度〜1000℃又は約100〜400℃の範囲の1つ又は複数の温度で、炭化ケイ素膜を酸素源で後堆積処理して、その場で又は別のチャンバーで炭化ケイ素膜を炭素ドープ酸化ケイ素膜に変換する工程と、
i.任意選択で、炭素ドープ酸化ケイ素膜を、水素を含むプラズマにさらす後堆積処理を行い、膜の物理特性の少なくとも1つを改善する工程と、
j.任意選択で、400〜1000℃の温度での熱アニール又はUV光源で炭素ドープ酸化ケイ素膜を後堆積処理する工程とを含む。この又は他の実施形態において、UV露光工程は、膜堆積中に、又は堆積が完了した後に行うことができる。
a.表面特徴を含む1つ又は複数の基材を反応器に(例えば、従来のALD反応器に)設置する工程と、
b.約400〜約600℃の範囲の1つ又は複数の温度に反応器を加熱して、任意選択で、反応器を100torr以下の圧力で維持する工程と、
c.1−クロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1−ブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジクロロ−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ブロモ−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,1,3,3,5,5,5−オクタクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,3,3,5,5−ヘキサクロロ−1,5−ジメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,1,5,5,5−ヘキサクロロ−3,3−ジメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,3,5,5−ペンタクロロ−1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,1,5,5,5−ヘキサクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,5,5−テトラクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジヨード−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1−クロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジヨード−1,3,5−トリシラペンタン、1−クロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3,5−トリシラペンタン、及び1,5−ジヨード−1,3,5−トリシラペンタンからなる群より選択される、2つのSi−C−Si結合を有する少なくとも1つのケイ素前駆体を反応器に導入する工程と、
d.不活性ガスを用いてパージする工程と、
e.水素を含むプラズマを反応器に提供して、表面と反応させて、炭化ケイ素膜を形成する工程と、
f.不活性ガスを用いてパージして反応副産物を除去する工程と、
g.工程c〜fを繰り返して、所望の厚さの炭化ケイ素膜を提供する工程と、
h.任意選択で、400〜1000℃の温度での熱アニール又はUV光源又はプラズマで炭化ケイ素膜を後堆積処理して、堆積した炭化ケイ素膜をさらに高密度化する工程とを含む。この又は他の実施形態において、UV露光工程は、膜堆積中、又は堆積が完了した後に行うことができる。
シリコンウエハを、13.56MHzの直接プラズマを持つシャワーヘッド設計を備えたCN−1反応器に設置し、2torrのチャンバー圧力で500℃に加熱した。バブリング又はベーパードローを使用して1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタンを蒸気として反応器に輸送した。
a.1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタンの蒸気を反応器に導入する
アルゴン流:前駆体容器を通る100sccm
パルス:2秒間
水素流:500sccm
b.パージする
水素流:500sccm
パージ時間:5秒間
c.水素プラズマを導入する
水素流:500sccm
パルス:5秒間
プラズマ電力:100W
d.パージする
水素流:500sccm
パージ時間:5秒間
工程a〜dを500サイクル繰り返して、32.2原子%の炭素、62.7原子%のケイ素及び3.8原子%の酸素の組成を持つ所望の厚さの炭化ケイ素を得た。反射率(RI)は約1.90であった。5原子%未満の酸素を有したことは、膜が空気のような酸素源に対して安定であったことを示している。したがって、高品質な炭化ケイ素を得ることができた。
シリコンウエハを、13.56MHzの直接プラズマを持つシャワーヘッド設計を備えたCN−1反応器に設置し、2torrのチャンバー圧力で500℃に加熱した。バブリング又はベーパードローを使用して1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタンを蒸気として反応器に輸送した。
a.1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタンの蒸気を反応器に導入する
アルゴン流:前駆体容器を通る100sccm
パルス:2秒間
アルゴン流:100sccm
水素流:500sccm
b.パージする
アルゴン流:100sccm
水素流:500sccm
パージ時間:5秒間
c.水素プラズマを導入する
アルゴン流:100sccm
水素流:500sccm
パルス:5秒間
プラズマ電力:100W
d.パージする
アルゴン流:100sccm
水素流:500sccm
パージ時間:5秒間
工程a〜dを500サイクル繰り返して、37.9原子%の炭素、52.4原子%のケイ素及び7.7原子%の酸素の組成を持つ所望の厚さの炭化ケイ素を得た。反射率(RI)は約1.90であった。この実験により示されたのは、より高い堆積温度において、安定な炭化ケイ素を得ることができ、堆積した膜は空気のような酸素源に対して反応性が低く、したがって、空気にさらされた後に低い酸素含有量を提供することである。
シリコンウエハを、13.56MHzの直接プラズマを持つシャワーヘッド設計を備えたCN−1反応器に設置し、2torrのチャンバー圧力で300℃に加熱した。バブリング又はベーパードローを使用して1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタンを蒸気として反応器に輸送した。
a.1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタンの蒸気を反応器に導入する
アルゴン流:100sccm
水素流:250sccm
ヘリウム流:250sccm
パルス:3秒間
b.パージする
水素流:250sccm
ヘリウム流:250sccm
パージ時間:5秒間
c.水素プラズマを導入する
水素流:250sccm
ヘリウム流:250sccm
パルス:5秒間
プラズマ電力:300W
d.パージする
水素流:250sccm
ヘリウム流:250sccm
パージ時間:5秒間
本発明の実施形態としては、以下の実施形態を挙げることができる。
(付記1)
プラズマALDプロセスにより炭素ドープ酸化ケイ素膜を形成するための方法であって、
a)表面特徴を含む基材を反応器に提供する工程と、
b)約20〜約400℃の範囲の1つ又は複数の温度に前記反応器を加熱し、任意選択で、前記反応器を100torr以下の圧力で維持する工程と、
c)1−クロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1−ブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジクロロ−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ブロモ−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,1,3,3,5,5,5−オクタクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,3,3,5,5−ヘキサクロロ−1,5−ジメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,1,5,5,5−ヘキサクロロ−3,3−ジメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,3,5,5−ペンタクロロ−1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,1,5,5,5−ヘキサクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,5,5−テトラクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジヨード−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1−クロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3,5−トリシラペンタン、及び1,5−ジヨード−1,3,5−トリシラペンタンからなる群より選択される、2つのSi−C−Si結合を有する少なくとも1つのケイ素前駆体を前記反応器に導入して、前記基材に化学吸着層を固定する工程と、
d)工程cからの未消費の前駆体及び/又は反応副産物を前記反応器から不活性ガスを用いてパージする工程と、
e)水素、不活性ガス、及びそれらの混合物からなる群より選択されるプラズマを前記反応器に提供して、前記化学吸着層と反応させて、炭化ケイ素膜を形成する工程と、
f)工程eからの反応副産物を前記反応器から不活性ガスを用いてパージする工程と、
g)必要に応じて工程c〜fを繰り返して、前記炭化ケイ素膜を所定の厚さにする工程と、
h)得られた前記炭化ケイ素膜を、約周辺温度〜1000℃の範囲の1つ又は複数の温度で酸素源にさらして、前記炭化ケイ素膜を炭素ドープ酸化ケイ素膜に変換する工程とを含み、
前記炭素ドープ酸化ケイ素膜が、約20〜約40原子%の範囲の炭素含有量を有する、方法。
(付記2)
4以下のk、及び約30原子%以上の炭素含有量を有する、付記1に記載の方法で形成された膜。
(付記3)
脱イオン水中の約0.5wt%のフッ酸において測定した場合、熱酸化ケイ素のエッチ速度の約0.5倍以下のエッチ速度を有する、付記1に記載の方法で形成された膜。
(付記4)
脱イオン水中の約0.5wt%のフッ酸において測定した場合、熱酸化ケイ素のエッチ速度の約0.1倍以下のエッチ速度を有する、付記1に記載の方法で形成された膜。
(付記5)
脱イオン水中の約0.5wt%のフッ酸において測定した場合、熱酸化ケイ素のエッチ速度の約0.05倍以下のエッチ速度を有する、付記1に記載の方法で形成された膜。
(付記6)
脱イオン水中の約0.5wt%のフッ酸において測定した場合、熱酸化ケイ素のエッチ速度の約0.01倍以下のエッチ速度を有する、付記1に記載の方法で形成された膜。
(付記7)
酸素アッシングプロセス後に前記炭素ドープ酸化ケイ素膜の50Å以下の深さが損傷されることを特徴とする、付記1に記載の方法で形成された膜。
(付記8)
酸素アッシングプロセス後に20Å以下の深さが損傷される、付記7に記載の方法で形成された膜。
(付記9)
酸素アッシングプロセス後に10Å以下の深さが損傷される、付記8に記載の方法で形成された膜。
(付記10)
酸素アッシングプロセス後に5Å以下の深さが損傷される、付記9に記載の方法で形成された膜。
(付記11)
300〜1000℃の温度で、前記炭素ドープ酸化ケイ素膜に熱アニールを行う工程をさらに含む、付記1に記載の方法。
(付記12)
25〜600℃の温度で、不活性ガスプラズマ又は水素/不活性ガスプラズマを用いて、前記炭素ドープ酸化ケイ素膜にプラズマ処理を行う工程をさらに含む、付記1に記載の方法。
(付記13)
基材の少なくとも表面上に炭化ケイ素膜を堆積するための方法であって、
前記基材を反応器に提供する工程と、
前記反応器を約400〜約600℃の範囲の1つ又は複数の温度に加熱する工程と、
1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−1,3−ジシラプロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2−メチル−1,3−ジシラプロパン、1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2,2−ジメチル−1,3−ジシラプロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2−エチル−1,3−ジシラプロパン、1−クロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1−ブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジクロロ−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ブロモ−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,1,3,3,5,5,5−オクタクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,3,3,5,5−ヘキサクロロ−1,5−ジメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,1,5,5,5−ヘキサクロロ−3,3−ジメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,3,5,5−ペンタクロロ−1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,1,5,5,5−ヘキサクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,5,5−テトラクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジヨード−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1−クロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3,5−トリシラペンタン、及び1,5−ジヨード−1,3,5−トリシラペンタンからなる群より選択される前駆体を前記反応器に導入する工程と、
水素源を含むプラズマを前記反応器に導入して、前記前駆体の少なくとも一部と反応させて、炭化ケイ素膜を形成する工程とを含む、方法。
(付記14)
25〜600℃の温度で、不活性ガスプラズマ又は水素/不活性ガスプラズマで前記炭化ケイ素膜を処理する工程をさらに含む、付記13に記載の方法。
(付記15)
プラズマALDプロセスにより炭素ドープ酸化ケイ素膜を形成するための方法であって、
a)表面特徴を含む基材を反応器に提供する工程と、
b)約550℃以下の範囲の1つ又は複数の温度に前記反応器を加熱し、任意選択で、前記反応器を100torr以下の圧力で維持する工程と、
c)1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−1,3−ジシラプロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2−メチル−1,3−ジシラプロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2,2−ジメチル−1,3−ジシラプロパン、及び1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2−エチル−1,3−ジシラプロパンからなる群より選択される1つのSi−C−Si結合を有する少なくとも1つのケイ素前駆体を前記反応器に導入して、前記基材に化学吸着層を形成する工程と、
d)工程cからの未消費の前駆体及び/又は反応副産物を前記反応器から不活性ガスを用いてパージする工程と、
e)水素を含むプラズマを前記反応器に提供して、前記化学吸着層と反応させて、炭化ケイ素膜を形成する工程と、
f)工程eからの反応副産物を前記反応器から不活性ガスを用いてパージする工程と、
g)必要に応じて工程c〜fを繰り返して、前記炭化ケイ素膜を所定の厚さにする工程と、
h)得られた前記炭化ケイ素膜を、約周辺温度〜1000℃、好ましくは約100〜400℃の範囲の1つ又は複数の温度で酸素源にさらして、前記炭化ケイ素膜を炭素ドープ酸化ケイ素膜に変換する工程とを含み、
前記炭素ドープ酸化ケイ素膜が、約20〜約40原子%の範囲の炭素含有量を有する、方法。
(付記16)
400〜1000℃の温度で、前記炭素ドープ酸化ケイ素膜をスパイクアニールで処理する工程をさらに含む、付記15に記載の方法。
(付記17)
前記炭素ドープ酸化ケイ素膜をUV光源にさらす工程をさらに含む、付記15に記載の方法。
(付記18)
前記炭素ドープ酸化ケイ素膜を、Si−Me基及びSi−H基の1つ又は両方を有する有機アミノシラン又はクロロシランにさらす工程をさらに含む、付記1に記載の方法。
Claims (18)
- プラズマALDプロセスにより炭素ドープ酸化ケイ素膜を形成するための方法であって、
a)表面特徴を含む基材を反応器に提供する工程と、
b)約20〜約400℃の範囲の1つ又は複数の温度に前記反応器を加熱し、任意選択で、前記反応器を100torr以下の圧力で維持する工程と、
c)1−クロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1−ブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジクロロ−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ブロモ−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,1,3,3,5,5,5−オクタクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,3,3,5,5−ヘキサクロロ−1,5−ジメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,1,5,5,5−ヘキサクロロ−3,3−ジメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,3,5,5−ペンタクロロ−1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,1,5,5,5−ヘキサクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,5,5−テトラクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジヨード−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1−クロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3,5−トリシラペンタン、及び1,5−ジヨード−1,3,5−トリシラペンタンからなる群より選択される、2つのSi−C−Si結合を有する少なくとも1つのケイ素前駆体を前記反応器に導入して、前記基材に化学吸着層を固定する工程と、
d)工程cからの未消費の前駆体及び/又は反応副産物を前記反応器から不活性ガスを用いてパージする工程と、
e)水素、不活性ガス、及びそれらの混合物からなる群より選択されるプラズマを前記反応器に提供して、前記化学吸着層と反応させて、炭化ケイ素膜を形成する工程と、
f)工程eからの反応副産物を前記反応器から不活性ガスを用いてパージする工程と、
g)必要に応じて工程c〜fを繰り返して、前記炭化ケイ素膜を所定の厚さにする工程と、
h)得られた前記炭化ケイ素膜を、約周辺温度〜1000℃の範囲の1つ又は複数の温度で酸素源にさらして、前記炭化ケイ素膜を炭素ドープ酸化ケイ素膜に変換する工程とを含み、
前記炭素ドープ酸化ケイ素膜が、約20〜約40原子%の範囲の炭素含有量を有する、方法。 - 4以下のk、及び約30原子%以上の炭素含有量を有する、請求項1に記載の方法で形成された膜。
- 脱イオン水中の約0.5wt%のフッ酸において測定した場合、熱酸化ケイ素のエッチ速度の約0.5倍以下のエッチ速度を有する、請求項1に記載の方法で形成された膜。
- 脱イオン水中の約0.5wt%のフッ酸において測定した場合、熱酸化ケイ素のエッチ速度の約0.1倍以下のエッチ速度を有する、請求項1に記載の方法で形成された膜。
- 脱イオン水中の約0.5wt%のフッ酸において測定した場合、熱酸化ケイ素のエッチ速度の約0.05倍以下のエッチ速度を有する、請求項1に記載の方法で形成された膜。
- 脱イオン水中の約0.5wt%のフッ酸において測定した場合、熱酸化ケイ素のエッチ速度の約0.01倍以下のエッチ速度を有する、請求項1に記載の方法で形成された膜。
- 酸素アッシングプロセス後に前記炭素ドープ酸化ケイ素膜の50Å以下の深さが損傷されることを特徴とする、請求項1に記載の方法で形成された膜。
- 酸素アッシングプロセス後に20Å以下の深さが損傷される、請求項7に記載の方法で形成された膜。
- 酸素アッシングプロセス後に10Å以下の深さが損傷される、請求項8に記載の方法で形成された膜。
- 酸素アッシングプロセス後に5Å以下の深さが損傷される、請求項9に記載の方法で形成された膜。
- 300〜1000℃の温度で、前記炭素ドープ酸化ケイ素膜に熱アニールを行う工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 25〜600℃の温度で、不活性ガスプラズマ又は水素/不活性ガスプラズマを用いて、前記炭素ドープ酸化ケイ素膜にプラズマ処理を行う工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 基材の少なくとも表面上に炭化ケイ素膜を堆積するための方法であって、
前記基材を反応器に提供する工程と、
前記反応器を約400〜約600℃の範囲の1つ又は複数の温度に加熱する工程と、
1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−1,3−ジシラプロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2−メチル−1,3−ジシラプロパン、1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2,2−ジメチル−1,3−ジシラプロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2−エチル−1,3−ジシラプロパン、1−クロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1−ブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラクロロ−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラブロモ−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジクロロ−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ブロモ−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,1,3,3,5,5,5−オクタクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,3,3,5,5−ヘキサクロロ−1,5−ジメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,1,5,5,5−ヘキサクロロ−3,3−ジメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,3,5,5−ペンタクロロ−1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,1,5,5,5−ヘキサクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,1,5,5−テトラクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3−トリヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,1,3,3−テトラヨード−1,3−ジシラシクロブタン、1,3−ジヨード−1,3−ジメチル−1,3−ジシラシクロブタン、1−クロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジクロロ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1,5−ジブロモ−1,3,5−トリシラペンタン、1−ヨード−1,3,5−トリシラペンタン、及び1,5−ジヨード−1,3,5−トリシラペンタンからなる群より選択される前駆体を前記反応器に導入する工程と、
水素源を含むプラズマを前記反応器に導入して、前記前駆体の少なくとも一部と反応させて、炭化ケイ素膜を形成する工程とを含む、方法。 - 25〜600℃の温度で、不活性ガスプラズマ又は水素/不活性ガスプラズマで前記炭化ケイ素膜を処理する工程をさらに含む、請求項13に記載の方法。
- プラズマALDプロセスにより炭素ドープ酸化ケイ素膜を形成するための方法であって、
a)表面特徴を含む基材を反応器に提供する工程と、
b)約550℃以下の範囲の1つ又は複数の温度に前記反応器を加熱し、任意選択で、前記反応器を100torr以下の圧力で維持する工程と、
c)1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−1,3−ジシラプロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2−メチル−1,3−ジシラプロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2,2−ジメチル−1,3−ジシラプロパン、及び1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロ−2−エチル−1,3−ジシラプロパンからなる群より選択される1つのSi−C−Si結合を有する少なくとも1つのケイ素前駆体を前記反応器に導入して、前記基材に化学吸着層を形成する工程と、
d)工程cからの未消費の前駆体及び/又は反応副産物を前記反応器から不活性ガスを用いてパージする工程と、
e)水素を含むプラズマを前記反応器に提供して、前記化学吸着層と反応させて、炭化ケイ素膜を形成する工程と、
f)工程eからの反応副産物を前記反応器から不活性ガスを用いてパージする工程と、
g)必要に応じて工程c〜fを繰り返して、前記炭化ケイ素膜を所定の厚さにする工程と、
h)得られた前記炭化ケイ素膜を、約周辺温度〜1000℃、好ましくは約100〜400℃の範囲の1つ又は複数の温度で酸素源にさらして、前記炭化ケイ素膜を炭素ドープ酸化ケイ素膜に変換する工程とを含み、
前記炭素ドープ酸化ケイ素膜が、約20〜約40原子%の範囲の炭素含有量を有する、方法。 - 400〜1000℃の温度で、前記炭素ドープ酸化ケイ素膜をスパイクアニールで処理する工程をさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記炭素ドープ酸化ケイ素膜をUV光源にさらす工程をさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記炭素ドープ酸化ケイ素膜を、Si−Me基及びSi−H基の1つ又は両方を有する有機アミノシラン又はクロロシランにさらす工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
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JP2023543862A (ja) * | 2020-09-30 | 2023-10-18 | ゲレスト・インコーポレイテッド | 炭化ケイ素薄膜及びその蒸着方法 |
US20240087881A1 (en) * | 2022-08-26 | 2024-03-14 | Applied Materials, Inc. | Systems and methods for depositing low-k dielectric films |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005524983A (ja) * | 2002-05-08 | 2005-08-18 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 電子ビームによって低誘電率膜を硬化する方法 |
JP2011108737A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、及び膜の形成方法 |
JP2011166084A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 絶縁膜のダメージ回復方法及びダメージが回復された絶縁膜 |
US20120122302A1 (en) * | 2010-11-03 | 2012-05-17 | Applied Materials, Inc. | Apparatus And Methods For Deposition Of Silicon Carbide And Silicon Carbonitride Films |
WO2018022719A1 (en) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | Versum Materials Us, Llc | Compositions and methods using same for carbon doped silicon containing films |
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JP2005524983A (ja) * | 2002-05-08 | 2005-08-18 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 電子ビームによって低誘電率膜を硬化する方法 |
JP2011108737A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、及び膜の形成方法 |
JP2011166084A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 絶縁膜のダメージ回復方法及びダメージが回復された絶縁膜 |
US20120122302A1 (en) * | 2010-11-03 | 2012-05-17 | Applied Materials, Inc. | Apparatus And Methods For Deposition Of Silicon Carbide And Silicon Carbonitride Films |
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