TW202031924A - 用於形成具有低漏電流的含矽硼膜之方法 - Google Patents

Abstract

提供了用於形成氮化矽硼層的方法。方法包括以下步驟：將基板放置在處理腔室內的處理區域中的基座上；加熱保持基板的基座；及將第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流引入處理區域。第一處理氣體的第一股氣流含有矽烷、氨、氦、氮、氬和氫。第二處理氣體的第二股氣流含有乙硼烷和氫。方法還包括以下步驟：與到達處理區域的第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流同時形成電漿，並將基板曝露於第一處理氣體、第二處理氣體和電漿，以在基板上沉積氮化矽硼層。

Description

用於形成具有低漏電流的含矽硼膜之方法

本揭露書的實施例大體上關於沉積處理，且更具體地關於用於形成含有氮化矽硼（SiBN）的膜的方法。

在半導體製造中，可形成各種元件。這樣的元件包括具有含矽和氮的停止層和支撐層的動態隨機存取記憶體（DRAM）元件。對於許多DRAM元件而言，存在有填充含矽和氮的層以還含有硼的需求。然而，含氮化矽硼的層通常具有不利的熱預算和高的漏電流值。高的熱預算增加了在額外DRAM元件形成處理（諸如濕式蝕刻）期間硼的擴散，從而導致變形，而高的漏電流導致DRAM元件的電容器之間發生電短路。

因此，存在有改進的氮化矽硼層和用於形成具有相對較高的硼濃度和相對較低的漏電流的氮化矽硼層的方法的需求。

本揭露書的實施例大體上關於改進的氮化矽硼層及用於形成具有相對較高的硼濃度和相對較低的漏電流的氮化矽硼層的方法。在一些示例中，氮化矽硼層是電容器或其他電子元件內的支撐層及/或停止層。

在一個或多個實施例中，提供了一種用於形成氮化矽硼層的方法，且方法包括以下步驟：將基板放置在處理腔室內的處理區域中的基座上；加熱保持基板的基座至約225℃升至約575℃的沉積溫度；及將第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流引入處理區域。第一處理氣體的第一股氣流含有具有約1sccm至約500sccm的流率的矽烷、具有約10sccm至約5,000sccm的流率的氨、具有約500sccm至約20,000sccm的流率的氦、具有約5,000sccm至約25,000sccm的流率的氮（N₂ ）、具有約50sccm至約10,000sccm的流率的氬和具有約50sccm至約20,000sccm的流率的氫（H₂ ）。第二處理氣體的第二股氣流含有約2莫耳百分比（mol%）至約15mol%的乙硼烷、約85mol%至約98mol%的氫及約1sccm至約5,000sccm的流率。方法還包括以下步驟：與到達處理區域的第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流同時形成電漿，並將基板曝露於第一處理氣體、第二處理氣體和電漿，以在基板上沉積氮化矽硼層。

在其他實施例中，提供了一種用於形成氮化矽硼層的方法，且方法包括以下步驟：將基板放置在處理腔室內的處理區域中的基座上，並將第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流引入處理區域。第一處理氣體的第一股氣流含有含矽的前驅物、含氮的前驅物、氫和至少兩種選自氬、氦、氮及其任意組合的氣體。第二處理氣體的第二股氣流含有約2mol%至約15mol%的乙硼烷、約85mol%至約98mol%的氫及約1sccm至約5,000sccm的流率。方法還包括以下步驟：與到達處理區域的第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流同時形成電漿，並將基板曝露於第一處理氣體、第二處理氣體和電漿以在基板上沉積氮化矽硼層。氮化矽硼層含有約10原子百分比（at%）至約50at%的硼、具有約1.05至約1.5的氮矽原子比並具有在1.5MV/cm處小於1×10^-9 A/cm² 的漏電流。

在一些實施例中，提供了一種用於形成氮化矽硼層的方法，且方法包括以下步驟：將基板放置在處理腔室內的處理區域中的基座上；將保持基板的基座加熱到約225℃至約575℃；將處理區域保持在約2Torr至約8Torr的壓力下；及將第一處理氣體的第一股氣流引入處理區域。第一處理氣體的第一股氣流含有具有約1sccm至約500sccm的流率的矽烷、具有約10sccm至約5,000sccm的流率的氨、具有約500sccm至約20,000sccm的流率的氦、具有約5,000sccm至約25,000sccm的流率的氮、具有約50sccm至約10,000sccm的流率的氬和具有約50sccm至約20,000sccm的流率的氫。方法進一步包括以下步驟：中斷第一處理氣體的第一股氣流；與到達處理區域的第二處理氣體的第二股氣流同時形成電漿；及在基板上形成氮化矽硼層。第二處理氣體的第二股氣流具有約1sccm至約5,000sccm的流率，並含有約2mol%至約15mol%的乙硼烷和約85mol%至約98mol%的氫。

本揭露書的實施例大體上關於改進的氮化矽硼層和用於形成氮化矽硼層的方法。這些氮化矽硼材料和層具有相對較高的硼濃度和較低的漏電流，以及適用於電子元件（諸如電容器）的其他性質。例如，這裡描述和討論的氮化矽硼層可用作電容器或其他電子元件內的支撐層及/或停止層。氮化矽硼層可具有約10原子百分比（at%）至約50at%，諸如約20at%至約40at%的硼濃度和在1.5MV/cm時小於1×10^-9 A/cm² 的漏電流。

在一個或多個實施例中，用於形成氮化矽硼層的方法包括以下步驟：將基板放置在處理腔室內的處理區域中的基座上；將保持基板的基座加熱至沉積溫度；及將第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流引入處理區域。在一些實施例中，電漿與到達處理區域的第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流同時點燃或以其他方式形成。電漿可在處理腔室的遠端或在處理腔室的原位產生。在電漿增強化學氣相沉積（PE-CVD）處理期間，將基板曝露於第一處理氣體、第二處理氣體和電漿，以在基板上沉積氮化矽硼層。

在PE-CVD處理期間，將保持設置在其上的基板的基座加熱到約225℃、約250℃、約300℃、約350℃、約400℃或約450℃至約475、約500℃、約525℃、約550℃、約560℃、約570℃、約575℃、約580℃或約600℃的沉積溫度。例如，將基板加熱至約225℃至約600℃、約225℃至約575℃、約225℃至約560℃、約225℃至約550℃、約225℃至約500℃、約225℃至約450℃、約225℃至約400℃、約225℃至約350℃、約225℃至約300℃、約350℃至約600℃、約350℃至約575℃、約350℃至約560℃、約350℃至約550℃、約350℃至約500℃、約350℃至約450℃、約350℃至約400℃、約350℃至約375℃、約450℃至約600℃、約450℃至約575℃、約450℃至約560℃、約450℃至約550℃、約450℃至約500℃或約450℃至約475℃的沉積溫度。

在PE-CVD處理期間，處理區域保持在小於100Torr、小於50Torr、小於20Torr或小於10Torr的壓力下。將處理區域維持在約0.5Torr、約1Torr、約2Torr、約3Torr或約4Torr至約5Torr、約6Torr、約7Torr、約8Torr或約9Torr的壓力下。例如，將處理區域維持在約0.5Torr至小於10Torr、約2Torr至小於10Torr、約2Torr至約8Torr、約2Torr至約6Torr、約2Torr至約5Torr、約2Torr至約4Torr、約3Torr至小於10Torr、約3Torr至約8Torr、約3Torr至約6Torr、約3Torr至約5Torr、約3Torr至約4Torr、約4Torr至小於10Torr、約4Torr至約8Torr、約4Torr至約6Torr、或約4Torr至約5Torr的壓力下。

基座以一段處理距離定位，處理距離是在PE-CVD處理期間在處理腔室內的基座和噴頭之間的距離。處理距離為約100密耳（約2.5毫米（mm））、約200密耳（約5mm）、約300密耳（約7.5mm）或約400密耳（約10mm）至約500密耳（約12.5mm）、約600密耳（約15mm）、約800密耳（約20mm）、約1000密耳（約25.4mm）、約2000密耳（約50.8mm）或約5,000密耳（約127mm）。例如，處理距離為約100密耳至約5,000密耳、約100密耳至約2,000密耳、約100密耳至約1,000密耳、約100密耳至約800密耳、約100密耳至約600密耳、約100密耳至約500密耳、約100密耳至約400密耳、約100密耳至約300密耳、約300密耳至約2,000密耳、約300密耳至約1,000密耳、約300密耳至約800密耳、約300密耳至約600密耳、約300密耳至約500密耳或約300密耳至約400密耳。

第一處理氣體的第一股氣流含有一種或多種含矽前驅物、一種或多種含氮前驅物、氫（H₂ ）及選自氬、氦、氮（N₂ ）或其任何組合的至少兩種處理氣體或載氣。示例性的含矽前驅物可為或包括矽烷、乙矽烷、三矽烷、四矽烷或其任何組合。示例性的含氮前驅物可為或包括氨、肼、一種或多種烷基胺（如，二甲胺）或其任何組合。在一個或多個示例中，第一處理氣體含有矽烷、氨、氫（H₂ ）、氬、氦和氮（N₂ ）。

第一處理氣體的第一股氣流含有具有約1sccm、約5sccm、約10sccm、約20sccm、約30sccm或約50sccm至約80sccm、約100sccm、約150sccm、約200sccm、約250sccm、約300sccm、約400sccm、約500sccm、約800sccm、約1,000sccm、約1,500sccm或約2,000sccm的流率的含矽前驅物（如，矽烷）。例如，第一處理氣體的第一股氣流含有具有約1sccm至約2,000sccm、約1sccm至約1,000sccm、約1sccm至約500sccm、約1sccm至約250sccm、約1sccm至約100sccm、約1sccm至約50sccm、約10sccm至約2,000sccm、約10sccm至約1,000sccm、約10sccm至約500sccm、約10sccm至約250sccm、約10sccm至約100sccm、約10sccm至約50sccm、約20sccm至約2,000sccm、約20sccm至約1,000sccm、約20sccm至約500sccm、約20sccm約250sccm、約20sccm至約100sccm或約20sccm至約50sccm的流率的含矽前驅物（如，矽烷）。

第一處理氣體的第一股氣流含有具有約1sccm、約10sccm、約50sccm、約80sccm、約100sccm、約150sccm、約200sccm、約250sccm、約300sccm、約500sccm或約800sccm至約1,000sccm、約1,500sccm、約2,000sccm、約2,500sccm、約3,000sccm、約4,000sccm、約5,000sccm、約7,000sccm、約8,500sccm或約10,000sccm的流率的含氮前驅物（如，氨）。例如，第一處理氣體的第一股氣流含有具有約1sccm至約10,000sccm、約10sccm至約10,000sccm、約10sccm至約5,000sccm、約10sccm至約4,000sccm、約10sccm至約3,000sccm、約10sccm至約2,000sccm、約10sccm至約1,500sccm、約10sccm至約1,000sccm、約10sccm至約800sccm、約10sccm至約500sccm、約10sccm至約300sccm、約50sccm至約10,000sccm、約50sccm至約5,000sccm、約50sccm至約4,000sccm、約50sccm至約3,000sccm、約50sccm約2,000sccm、約50sccm至約1,500sccm、約50sccm至約1,000sccm、約50sccm至約800sccm、約50sccm至約500sccm、約50sccm至約300sccm、約100sccm至約10,000sccm、約100sccm至約5,000sccm、約100sccm至約4,000sccm、約100sccm至約3,000sccm約100sccm至約2,000sccm、約100sccm至約1,500sccm、約100sccm至約1,000sccm、約100sccm至約800sccm、約100sccm至約500sccm或約100sccm至約300sccm的流率的含氮前驅物（如，氨）。

第一處理氣體的第一股氣流含有具有約100sccm、約500sccm、約750sccm或約1,000sccm至約1,500sccm、約2,000sccm、約5,000sccm、約8,000sccm、約10,000sccm、約15,000sccm、約20,000sccm、約30,000sccm、約40,000sccm或約50,000sccm的流率的氦。例如，第一處理氣體的第一股氣流含有具有約100sccm至約50,000sccm、約500sccm至約50,000sccm、約500sccm至約40,000sccm、約500sccm至約20,000sccm、約500sccm至約15,000sccm、約500sccm至約12,000sccm、約500sccm至約10,000sccm、約500sccm至約8,000sccm、約500sccm至約5,000sccm、約500sccm至約1,000sccm、約750sccm至約50,000sccm、約750sccm至約40,000sccm、約750sccm至約20,000sccm、約750sccm至約15,000sccm、約750sccm至約12,000sccm、約750sccm至約10,000sccm、約750sccm至約8,000sccm、約750sccm至約5,000sccm、約750sccm至約1,000sccm、約1,000sccm至約50,000sccm、約1,000sccm至約40,000sccm、約1,000sccm至約20,000sccm、約1,000sccm至約15,000sccm、約1,000sccm至約12,000sccm、約1,000sccm至約10,000sccm、約1,000sccm至約8,000sccm、約1,000sccm至約5,000sccm、約1,000sccm至約3,000sccm、約5,000sccm至約50,000sccm、約5,000sccm至約40,000sccm、約5,000sccm至約30,000sccm、約5,000sccm至約22,000sccm、約5,000sccm至約20,000sccm、約5,000sccm至約18,000sccm、約5,000sccm至約15,000sccm、約5,000sccm至約12,000sccm、約5,000sccm至約10,000sccm 或約5,000sccm至約8,000sccm的流率的氦。

第一處理氣體的第一股氣流含有具有約100sccm、約500sccm、約1,000sccm、約1,500sccm、約2,000sccm、約3500sccm、約5,000sccm、約8,000sccm、約10,000sccm、約12,000sccm或約15,000sccm至約18,000sccm、約20,000sccm、約22,000sccm、約25,000sccm、約30,000sccm、約35,000sccm、約40,000sccm或約50,000sccm的流率的氮（N₂ ）。例如，第一處理氣體的第一股氣流含有具有約100sccm至約50,000sccm、約500sccm至約50,000sccm、約500sccm至約40,000sccm、約500sccm至約20,000sccm、約500sccm至約15,000sccm、約500sccm至約12,000sccm、約500sccm至約10,000sccm、約500sccm至約8,000sccm、約500sccm至約5,000sccm、約500sccm至約1,000sccm、約1,000sccm至約50,000sccm、約1,000sccm至約40,000sccm、約1,000sccm至約30,000sccm、約1,000sccm至約25,000sccm、約1,000sccm至約22,000sccm、約1,000sccm至約20,000sccm、約1,000sccm約15,000sccm、約1,000sccm至約12,000sccm、約1,000sccm至約10,000sccm、約1,000sccm至約8,000sccm、約1,000sccm至約5,000sccm、約1,000sccm至約3,000sccm、約5,000sccm至約50,000sccm、約5,000sccm至約40,000scc m、約5,000sccm至約30,000sccm、約5,000sccm至約25,000sccm、約5,000sccm至約22,000sccm、約5,000sccm至約20,000sccm、約5,000sccm至約18,000sccm、約5,000sccm至約15,000sccm、約5,000sccm至約12,000sccm、約5,000sccm至約10,000sccm、約5,000sccm至約8,000sccm、約10,000sccm至約50,000sccm、約10,000sccm至約40,000sccm、約10,000sccm至約30,000sccm、約10,000sccm至約25,000sccm、約10,000sccm至約22,000sccm、約10,000sccm至約20,000sccm、約10,000sccm至約18,000sccm、約10,000sccm至約15,000sccm、約10,000sccm至約12,000sccm、約12,000sccm約50,000sccm、約12,000sccm至約40,000sccm、約12,000sccm至約30,000sccm、約12,000sccm至約25,000sccm、約12,000sccm至約22,000sccm、約12,000sccm至約20,000sccm、約12,000sccm至約18,000sccm或約12,000sccm至約15,000sccm的流率的氮。

第一處理氣體的第一股氣流含有具有約50sccm、約100sccm、約200sccm、約300sccm、約500sccm、約750sccm、約1,000sccm、約1,500sccm、約2,000sccm、約3,000sccm、約4,000sccm或約5,000sccm至約6,000sccm、約7,500sccm、約8,000sccm、約10,000sccm、約12,000sccm、約15,000sccm、約20,000sccm、約30,000sccm、約40,000sccm、或約50,000sccm的流率的氬。例如，第一處理氣體的第一股氣流含有具有約50sccm至約50,000sccm、約50sccm至約30,000sccm、約50sccm至約25,000sccm、約50sccm至約20,000sccm、約50sccm至約15,000sccm、約50sccm至約12,000sccm、約50sccm至約10,000sccm、約50sccm至約7,500sccm、約50sccm至約6,000sccm、約50sccm至約5,000sccm、約50sccm至約3,000sccm、約50sccm至約1,000sccm、約200sccm至約50,000sccm、約200sccm至約30,000sccm、約200sccm至約25,000sccm、約200sccm至約20,000sccm、約200sccm約15,000sccm、約200sccm至約12,000sccm、約200sccm至約10,000sccm、約200sccm至約7,500sccm、約200sccm至約6,000sccm、約200sccm至約5,000sccm、約200sccm至約3,000sccmsccm、約200sccm至約1,000sccm、約500sccm至約50,000sccm、約500sccm至約30,000sccm、約500sccm至約25,000sccm、約500sccm至約20,000sccm、約500sccm至約15,000sccm、約500sccm至約12,000sccm、約500sccm至約10,000sccm、約500sccm至約7,500sccm、約500sccm至約6,000sccm、約500sccm至約5,000sccm、約500sccm至約3,000sccm或約500sccm至約1,000sccm的流率的氬。

第一處理氣體的第一股氣流含有具有約50sccm、約100sccm、約200sccm、約300sccm、約500sccm、約750sccm、約1,000sccm、約1,500sccm、約2,000sccm、約3,000sccm、約4,000sccm或約5,000sccm至約6,000sccm、約7,500sccm、約8,000sccm、約10,000sccm、約12,000sccm、約15,000sccm、約20,000sccm、約30,000sccm、約40,000sccm或約50,000sccm的流率的氫（H₂ ）。例如，第一處理氣體的第一股氣流含有具有約50sccm至約50,000sccm、約50sccm至約30,000sccm、約50sccm至約25,000sccm、約50sccm至約20,000sccm、約50sccm至約15,000sccm、約50sccm至約12,000sccm、約50sccm至約10,000sccm、約50sccm至約7,500sccm、約50sccm至約6,000sccm、約50sccm至約5,000sccm、約50sccm至約3,000sccm、約50sccm至約1,000sccm、約200sccm至約50,000sccm、約200sccm至約30,000sccm、約200sccm至約25,000sccm、約200sccm至約20,000sccm、約200sccm約15,000sccm、約200sccm至約12,000sccm、約200sccm至約10,000sccm、約200sccm至約7,500sccm、約200sccm至約6,000sccm、約200sccm至約5,000sccm、約200sccm至約3,000sccm、約200sccm至約1,000sccm、約500sccm至約50,000sccm、約500sccm至約30,000sccm、約500sccm至約25,000sccm、約500sccm至約20,000sccm、約500sccm至約15,000sccm、約500sccm至約12,000sccm、約500sccm至約10,000sccm、約500sccm至約7,500sccm、約500sccm至約6,000sccm、約500sccm至約5,000sccm、約500sccm至約3,000sccm或約500sccm至約1,000sccm的流率的氫（H₂ ）。

在一個或多個示例中，第一處理氣體的第一股氣流含有具有約1sccm至約500sccm的流率的矽烷、具有約10sccm至約5,000sccm的流率的氨、具有約500sccm至約20,000sccm的流率的氦、具有約5,000sccm至約25,000sccm的流率的氮（N₂ ）、具有約50sccm至約10,000sccm的流率的氬、具有約50sccm至約20,000sccm的流率的氫（H₂ ）。在其他示例中，第一處理氣體的第一股氣流含有具有約10sccm至約250sccm的流率的矽烷、具有約50sccm至約2,000sccm的流率的氨、具有約750sccm至約15,000sccm的流率的氦、具有約10,000sccm至約20,000sccm的流率的氮、具有約200sccm至約7,500sccm的流率的氬、具有約200sccm至約15,000sccm的流率的氫。在一些示例中，第一處理氣體的第一股氣流含有具有約20sccm至約100sccm的流率的矽烷、具有約100sccm至約1,000sccm的流率的氨、具有約1,000sccm至約10,000sccm的流率的氦、具有約12,000sccm至約18,000sccm的流率的氮、具有約500sccm至約5,000sccm的流率的氬、具有約500sccm至約10,000sccm的流率的氫。

在一個或多個實施例中，第二處理氣體含有一種或多種含硼前驅物（如，乙硼烷）和氫（H₂ ）。在一些示例中，第二處理氣體含有約20mol%或更少的乙硼烷，且其餘為氫。第二處理氣體含有約1莫耳百分比（mol%）、約2mol%、約3mol%、約4mol%或約5mol%至約6mol%、約8mol%、約10mol%、約12mol%、約15mol%或約20mol%的濃度的含硼前驅物（如，乙硼烷）。例如，第二處理氣體含有約2mol%至約20mol%、約2mol%至約15mol%、約2mol%至約12mol %、約2mol%至約10mol%、約2mol%至約8mol%、約2mol%至約5mol%、約2mol%至約3mol%、約3mol%至約20mol %、約3mol%至約15mol%、約3mol%至約12mol%、約3mol%至約10mol%、約3mol%至約8mol%、約3mol%至約5mol%、約5mol%至約20mol%、約5mol%至約15mol%、約5mol%至約12mol%、約5mol%至約10mol%或約5mol%至約8mol%的濃度的含硼前驅物（如，乙硼烷）。

第二處理氣體含有約80mol%、約85mol%、約88mol%、約90mol%、約92mol%、約94mol%或約95 mol%至約96mol%、約97mol%、約98mol%或約99mol%的濃度的氫（H₂ ）。例如，第二處理氣體含有約80mol%至約99mol%、約80mol%至約95mol%、約80mol%至約92mol%、約80mol%至約90 mol%、約80mol%至約88mol%、約80mol%至約85mol%、約85mol%至約99mol%、約85mol%至約98mol%、約85mol%至約95mol%、約85mol%至約92mol%、約85mol%至約90mol%、約85mol%至約88mol%、約88mol%至約97mol%、約90mol%至約99mol%、約90mol%至約95mol%、約90mol%至約92mol%或約95mol%至約99mol%的濃度的氫。

在一個或多個示例中，第二處理氣體的第二股氣流具有約1sccm、約5sccm、約10sccm、約20sccm、約35sccm、約50sccm、約65sccm、約80sccm、或約100sccm至約150sccm、約200sccm、約300sccm、約500sccm、約800sccm、約1,000sccm、約1,500sccm、約2,000sccm、約3,000sccm、約4,00sccm 或約5,000sccm的流率。例如，第二處理氣體的第二股氣流具有約1sccm至約5,000sccm、約1sccm至約3,000sccm、約1sccm至約2,000sccm、約1sccm至約1,000sccm、約1sccm至約500sccm、約1sccm至約300sccm、約1sccm至約200sccm、約1sccm至約100sccm、約1sccm至約50sccm、約5sccm至約5,000sccm、約5sccm至約3,000sccm、約5sccm至約2,000sccm、約5sccm至約1,000sccm、約5sccm至約500sccm、約5sccm至約300sccm、約5sccm至約200sccm、約5sccm至約100sccm、約5sccm至約50sccm、約10sccm至約5,000sccm、約10sccm至約3,000sccm、約10sccm至約2,000sccm、約10sccm至約1,000sccm、約10sccm至約500sccm、約10sccm至約300sccm、約10sccm至約200sccm、約10sccm至約100sccm或約10sccm至約50sccm的流率。

在一個或多個示例中，第二處理氣體含有約2mol%至約15mol%的乙硼烷和約85mol%至約98mol%的氫，並具有約1sccm至約5,000sccm的流率。在其他示例中，第二處理氣體含有約3mol%至約12mol%的乙硼烷和約88mol%至約97mol%的氫，並具有約5sccm至約2,000sccm的流率。在一些示例中，第二處理氣體含有約5mol%至約10mol%的乙硼烷和約90mol%至約95mol%的氫，並具有約10sccm至約1,000sccm的流率。 氮化矽層或材料的特性

氮化矽硼層含有至少硼、矽、氮和氫。在一些示例中，氮化矽硼層含有比矽更多的氮，比硼多的矽及比氫多的硼。在一個或多個實施例中，氮化矽硼層可具有約10原子百分比（at%）、約12at%、約15at%或約18at%至約20at%、約22at%、約25at%、約28at%、約30at%、約35at%、約40at%、約45at%或約50at%的硼濃度。例如、氮化矽硼層可具有約10at%至約50at%、約10at%至約45at%、約10at%至約40at%、約10at%至約35at%、約10at%至約30at%、約10at%至約28at%、約10at%至約25at%、約10at%至約22at%、約10at%至約20at%、約10at%至約18at%、約12at%至約45at%、約12at%至約40at%、約12at%至約30at%、約15at%至約50at%、約15at%至約45at%、約15at%至約40at%、約15at%至約35at%、約15at%至約30at%、約15at%至約28at%、約15at%至約25at%、約15at%至約22at%、約15at%至約20at%、約15at%至約18at%、約20at%至約50at%、約20at%至約45at%、約20at%至約40at%、約20at%至約35at%、約20at%至約30at%、約20at%至約28at%、約20at%至約25at%或約20at%至ab出22at%的硼濃度。

氮化矽硼層可具有約1at%、約2at%、約3at%、約4at%、約5at%或約6at%至約7at%、約8at%、約10at%、約12at%、約15at%、約18at%或約20at%的氫濃度。例如，氮化矽硼層可具有約1at%至約20at%、約1at%至約15at%、約2at%至約15at%、約3at%至約15at%、約5at%至約15at%、約6at%至約15at%、約8at%至約15at%、約10at%至約15at%、約12at%至約15at%、約1at%至約10at%、約2at%至約10at%、約3at%至約10at%、約5at%至約10at%、約6at%至約10at%、或約8at%至約10at%的氫濃度。

氮化矽硼層可具有約20at%、約22at%、約25at%、約28at%或約30at%到約32at%、約35at%、約38at%、約40at%、約42at%、約45at%、約48at%或約50at%的氮濃度。例如，氮化矽硼層可具有約20at%至約50at%、約20at%至約40at%、約20at%至約35at%、約20at%至約30at%、約20at%至約25at%、約25at%至約50at%、約25at%至約40at%、約25at%至約35at%、約25at%至約30at%、約25at%至約28at%、約30at%至約50at%、約30at%至約40at%、約30at%至約35at%或約30at%約32at%的氮濃度。

氮化矽硼層可具有約18at%、約20at%、約22at%、約25at%、約28at%或約30at%至約32at%、約35at%、約38at%、約40at%、約42at%或約45at%的矽濃度。例如，氮化矽硼層可具有約18at%至約45at%、約18at%至約40at%、約18at%至約35at%、約18at%至約30at%、約18at%至約25at%、約25at%至約45at%、約25at%至約40at%、約25at%至約35at%、約25at%至約30at%、約25at%至約28at%、約30at%至約45at%、約30at%至約40at%、約30at%至約35at%、約30at%至約32at%、約28at%至約40at%、約28at%至約35at%或約28at%至約32at%的矽濃度。

在一個或多個實施例中，氮化矽硼層具有大於1的氮與矽的原子比。氮化矽硼層具有約1.05、約1.1、約1.15或約1.2至約1.25、約1.3、約1.35、約1.4、約1.45或約1.5的氮與矽的原子比。例如，氮化矽硼層具有約1.05至約1.5、約1.05至約1.4、約1.05至約1.35、約1.05至約1.3、約1.05至約1.25、約1.05至約1.2、約1.05至約1.1、約1.1至約1.5、約1.1至約1.4、約1.1至約1.35、約1.1至約1.3、約1.1至約1.25、約1.1至約1.2、約1.15至約1.5、約1.15至約1.4、約1.15至約1.35、約1.15至約1.3、約1.15至約1.25或約1.15至約1.2的氮與矽的原子比。在一些實施例中，氮化矽硼層含有約60at%至約80at%的鍵結至矽的硼和約20at%至約40at%的鍵結至氮的硼。

在一個或多個實施例中，氮化矽硼層在1.5MV/cm時具有小於1×10^-9 A/cm² 的漏電流。氮化矽硼層具有在1.5MV/cm時的約5×10^-11 A/cm² 、約6×10^-11 A/cm² 、約8×10^-11 A/cm² 、約9×10^-11 A/cm² 或約1×10^-10 A/cm² 至在1.5MV/cm時的約2×10^-10 A/cm² 、約6×10^-10 A/cm² 、約7.5×10^-10 A/cm² 、約8×10^-10 A/cm² 或約9.9×10^-10 A/cm² 的漏電流。在一些示例中，氮化矽硼層具有在1.5MV/cm時的約5×10^-11 A/cm² 至約9.9×10^-10 A/cm² 或在1.5MV/cm時的約1×10^-10 A/cm² 至約7×10^-10 A/cm² 的漏電流。

在一個或多個示例中，氮化矽硼層含有約10at%至約50at%的硼，具有約1.05至約1.5的氮與矽的原子比，並具有在1.5MV/cm時的小於1×10^-9 A/cm² 的漏電流。在其他示例中，氮化矽硼層含有約20at%至約35at%的硼，具有約1.1至約1.4的氮與矽的原子比，並具有在1.5MV/cm時的約5×10^-11 A/cm² 至約為9.9×10^-10 A/cm² 的漏電流。

氮化矽硼層具有約50Å、約80Å、約100Å、約120Å或約150Å到約180Å、約200Å、約250Å、約300Å、 約400Å、約500Å、約600Å、約700Å、約800Å或約1,000Å的厚度。例如，氮化矽硼層具有約50Å至約1000Å、約50Å至約800Å、約50Å至約600Å、約50Å至約500Å、約50Å至約400Å、約50Å到約300Å、約50Å到約200Å、約50Å到約150Å、約50Å到約100Å、約50Å到約80Å、約80Å到約1,000Å、約80Å到約800Å、約80Å到約600Å、約80Å到約800Å、約80Å到約400Å、約80Å到約300Å、約80Å到約200Å、約80Å至約150Å、約80Å至約100Å、約100Å至約1000Å、約100Å至約800Å、約100Å至約600Å、約100Å至約1000Å、約100Å至約400Å、約100Å至約300Å、約100Å至約200Å、或約100Å至約150Å的厚度。

在一些示例中，氮化矽硼層是停止層，並具有約50Å、約80Å、約100Å、約120Å或約150Å到約180Å，約200Å、約250Å、或約300Å的厚度。例如，停止層含有氮化矽硼，並具有約50Å至約300Å、約100Å至約200Å、或約125Å至約175Å的厚度。在其他示例中，氮化矽硼層是支撐層，並具有約100Å、約120Å、約150Å、約180Å或約200Å至約220Å、約250Å、約280Å、約300Å、約350Å、約400Å、約450Å、約500Å或約600Å的厚度。例如，支撐層含有氮化矽硼，並具有約100Å到約600Å、約300Å到約500Å或約350Å到約450Å的厚度。

第1圖是在用於形成氮化矽硼材料和層的一種或多種方法期間利用的處理腔室100（諸如PE-CVD腔室）的示意性剖視圖。處理腔室100包括：腔室主體102及輸入歧管106，腔室主體102耦合真空泵104，輸入歧管106耦合到第一氣體源108和第二氣體源110。腔室主體102界定或以其他方式含有處理區域112，處理區域112包括設置在其中的基座114，以支撐基板101。基座114包括加熱元件（未顯示）和將基板101保持在基座114上的機構（未顯示），諸如靜電吸盤、真空吸盤、基板保持夾或類似者。基座114藉由連接至升降腔室（未顯示）的桿116而耦接至並且可移動地設置在處理區域112中，升降腔室使基座114在升高的處理位置和降低的位置之間移動，降低的位置促進將基板101通過腔室主體102的開口118而傳送進出處理腔室100。

第一股氣流控制器120（諸如質流控制（MFC）裝置）設置在第一氣體源108和輸入歧管106之間，以控制第一處理氣體從第一氣體源108到噴頭組件124的第一股氣流，用於在處理區域112上分配第一處理氣體。噴頭組件可包括面板121、擋板123和氣體箱125，如第1圖所描繪。第一處理氣體和第二處理氣體可通過輸入歧管106單獨地維護，且隨後在氣體箱125的正上游合併。

在一個或多個示例中，第一處理氣體經過管線131的第一股氣流從第一氣體源108通過輸入歧管106傳送，第二處理氣體經過管線133的第二股氣流從第二氣體源110通過輸入歧管106傳送，且第一處理氣體經過管線131的第一股氣流和第二處理氣體經過管線133的第二股氣流合併在一起，以在被引入到氣體箱125中並最終進入處理區域112中之前產生第三處理氣體經過管線135的第三股氣流。

第三處理氣體經過管線135的第三股氣流可保持在足夠低的溫度下，以防止一些前驅物（如乙硼烷、矽烷及/或氨）在管線中反應並在整個噴頭組件124、處理區域112及/或基板101上引起粉塵或產生顆粒。在一些示例中，第三處理氣體經過管線135的第三股氣流保持在小於165℃的溫度下、諸如約20℃、約25℃、約35℃、約50℃、約65℃、約90℃或約100℃至約110℃、約125℃、約135℃、約150℃、約160℃或約164℃。例如，第三處理氣體經過管線135的第三股氣流保持在約20℃至小於165℃、約50℃至小於165℃、約75℃至小於165℃、約90℃至小於165℃、約100℃至小於165℃、約120℃至小於165℃、約150℃至小於165℃、約20℃至約160℃、約50℃至約160℃、約75℃至約160℃、約90℃至約160℃、約100℃至約160℃、約120℃至約160℃、約150℃至約160℃、約20℃至約140℃、約50℃至約140℃、約75℃至約140℃、約90℃至約140℃、約100℃至約140℃或約120℃至約140℃的溫度下。

根據可與於此描述的其他實施例組合的一個或多個實施例，第一處理氣體包括至少一種或多種含矽前驅物、一種或多種含氮前驅物及一種或多種載氣及/或處理氣體（如，氦、氬、氫及/或氮）。例如，第一處理氣體包括矽烷（SiH₄ ）、氨（NH₃ ）、氦（He）、氮（N₂ ）、氬（Ar）和氫（H₂ ）。第二控制器122設置在第二氣體源110和輸入歧管106之間，以控制第二處理氣體從第二氣體源110到噴頭組件124的第二股氣流，用於將第二處理氣體分配到整個處理區域112。根據可與於此描述的其他實施例組合的一個或多個實施例，第二處理氣體包括至少一種或多種含硼前驅物和氫氣，諸如乙硼烷（B₂ H₆ ）和氫（H₂ ）的混合物。

噴頭組件124耦合到遠端電漿系統（RPS）105並與之流體連通。RPS 105可用以在處理區域112中由處理區域112中的第一和第二處理氣體形成電漿。 112。在一些示例中，在設置在腔室主體102外側的RPS 105中點燃或以其他方式產生電漿。將電漿傳送或以其他方式引入處理區域112，同時將氮化矽硼層沉積在基板101上。

第三氣體源128可耦接至腔室主體102，用於提供附加的處理氣體（如，氬、氦、氮或它們的組合）以控制處理區域112內的壓力。控制器130耦接至處理腔室100，並配置成在沉積處理或其他處理期間控制處理腔室100的處理條件。

第2圖是用於形成氮化矽硼層的方法的處理腔室200（諸如PE-CVD腔室）的示意性剖視圖，如於此由其他實施例所描述和討論的。處理腔室200包括腔室主體102及歧管106，腔室主體102耦接真空泵104，歧管106耦接至第一氣體源108和第二氣體源110。腔室主體102界定或以其他方式含有處理區域112，處理區域112包括設置在其中的基座114，以支撐基板101。基座114包括加熱元件（未顯示）和將基板101保持在基座114上的機構（未顯示），諸如靜電吸盤、真空吸盤，基板保持夾或類似者。基座114藉由連接至升降腔室（未顯示）的桿116而耦接並且可移動地設置在處理區域112中，升降腔室使基座114在升高的處理位置和降低的位置之間移動，降低的位置促進將基板101通過腔室主體102的開口118而傳送進出處理腔室200。

第一股氣流控制器120（諸如質流控制（MFC）元件）設置在第一氣體源108和輸入歧管106之間，以控制第一處理氣體從第一氣體源108到噴頭組件124的第一股氣流，用於在處理區域112上分配第一處理氣體。根據可與於此描述的其他實施例組合的一個或多個實施例，第一處理氣體包括至少矽烷（SiH₄ ）、氨（NH₃ ）、氦（He）、氮（N₂ ）、氬（Ar）和氫（H₂ ）。第二控制器122設置在第二氣體源110和輸入歧管106之間，以控制第二處理氣體從第二氣體源110到噴頭組件124的第二股氣流，用於將第二處理氣體分配到整個處理區域112。根據可與於此描述的其他實施例組合的一個或多個實施例，第二處理氣體包括至少乙硼烷（B₂ H₆ ）和氫（H₂ ）。噴頭組件124耦合到射頻（RF）功率源126，用於從處理區域112中的第一和第二處理氣體在處理區域112中形成電漿。第三氣體源128可耦合到腔室主體102，用於提供附加的處理氣體（如，氬、氦、氮或它們的組合），以控制處理區域112內的壓力。控制器130耦接至處理腔室200，並配置成在處理期間控制處理腔室200的各個方面。

第3圖是形成氮化矽硼層的方法300的流程圖。為促進說明，將參照第2圖來描述第3圖。然而，應注意可將除了處理腔室100和200之外的腔室與方法300結合利用。在操作301處，將基板101放置於處理腔室100、200的處理區域112中。基板101以約100密耳（約2.5毫米（mm））至約5,000密耳 （約127mm）或約200密耳（約5mm）至約1,000密耳（約25.4mm）的處理距離放置在基座114和噴頭組件124之間。在操作302處，將處理區域112加熱到約575℃或更低的沉積溫度。在方法300期間保持沉積溫度。根據可與於此描述的其他實施例結合的實施例，藉由加熱基座114獲得約550℃或更低的沉積溫度的處理區域112。例如，沉積溫度為約225℃至約575℃。在方法300期間的處理區域112保持在約2Torr至約8Torr或約3Torr至約6Torr的壓力下。

在操作303處，將第一處理氣體的第一股氣流提供至處理區域112。第一處理氣體的第一股氣流包括約0sccm至約2,000sccm或約1sccm至約500sccm的矽烷、約0sccm至約1,000sccm或約10sccm至約5,000sccm的氨、約0sccm至約50,000sccm或約500sccm至約20,000sccm的氦、約0sccm至約50,000sccm或約5,000sccm到約25,000sccm的氮（N₂ ）、約0sccm至約50,000sccm或約50sccm至約10,000sccm的氬、約0sccm至約50,000sccm或約50sccm至約20,000sccm的氫（H₂ ）。在操作304處，中斷第一處理氣體的第一股氣流。在操作305處，與提供到達處理區域112的第二處理氣體的第二股氣流同時形成電漿。根據可與於此描述的其他實施例結合的實施例，電漿藉由處理腔室100中的RPS105或從RF功率源126提供給處理腔室200中的噴頭組件124的RF功率源而在處理區域中引入及/或產生。第二種處理氣體的第二股氣流包括約0sccm至約10,000sccm或約1sccm約5,000sccm的第二處理氣體。第二處理氣體的約2mol%至約15mol%是乙硼烷，且其餘為氫（H₂ ）。方法300形成具有約10at%至約50at%或約10at%至約20at%的硼濃度的氮化矽硼層，且在1.5MV/cm時的漏電流小於1×10^-9 A/cm² 。

第4圖描繪了含有一個或多個氮化矽硼層或材料的電容器元件400，電容器元件可藉由根據在此描述和討論的一個或多個實施例的方法沉積或以其他方式產生在基板上。電容器元件400形成在設置在基板上的介電層402中。介電層402可為或包括一種或多種介電材料，諸如矽（如，非晶矽）。氮化物停止層404設置在形成在介電層402內的通孔的壁上，且設置在金屬接點406上。氮化物停止層404含有一種或多種金屬氮化物材料，諸如氮化鈦、氮化鉭、氮化鎢、其矽化物、其摻雜劑或它們的任何組合。金屬接點406含有銅、鎢、鋁、鉻、鈷、其合金或它們的任何組合。氧化物層410被含有在氮化物停止層404內並含有由氧化物層410界定或以其他方式形成在氧化物層410中的一個或多個孔或空隙408。氧化物層可為或包括氧化矽或其摻雜劑。含有氮化矽硼的停止層420可設置在電容器元件400的下部部分中，含有氮化矽硼的支撐層422可設置在電容器元件400的中間部分中，含有氮化矽硼的支撐層422可設置在電容器元件400的上部部分中，如第4圖所描繪。

在一個或多個實施例中，用於形成氮化矽硼層的方法包括：將基板放置在處理腔室內的處理區域中的基座上；及將第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流氣體引入處理區域。第一處理氣體的第一股氣流含有一種或多種含矽前驅物、一種或多種含氮前驅物、氫（H₂ ）及選自氬、氦、氮（N₂ ）或其任意組合的至少兩種氣體。方法還包括與到達處理區域的第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流同時形成電漿，及將基板曝露於第一處理氣體、第二處理氣體和電漿以在基板上沉積氮化矽硼層。

在其他實施例中，用於形成氮化矽硼層的方法包括：在處理腔室內的處理區域中將基板放置在基座上；將保持基板的基座加熱到沉積溫度；將處理區域保持在如上描述和討論的處理壓力下；及將第一處理氣體的第一股氣流引入處理區域。第一處理氣體的第一股氣流含有一個或多個含矽前驅物、一個或多個含氮前驅物、氦、氮（N₂ ）、氬和氫（H₂ ）。方法進一步包括：中斷第一處理氣體的第一股氣流；與到達處理區域的含有一種或多種含硼前驅物和氫（H₂ ）的第二處理氣體的第二股氣流同時形成電漿；及在基板上形成氮化矽硼層。

綜上所述，提供了在1.5MV/cm時形成具有約20at%至約40at%的硼濃度和小於1×10^-9 A/cm² 的漏電流的氮化矽硼層的方法。氫氣的利用允許形成富氮、富矽和富硼層。氫氣會破壞Si-H鍵以移除層內氫並產生懸空鍵，而處理氣體與基板的活性表面（如，懸空鍵）發生反應以形成Si-Si鍵、Si-N鍵和Si-B鍵。

本揭露書的實施例進一步關於以下段落1-35的任一個或多個：

1.一種形成氮化矽硼層的方法，包含以下步驟：將基板放置在處理腔室內的處理區域中的基座上；將保持基板的基座加熱到約225℃至約575℃的沉積溫度；將第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流引入處理區域，其中：第一處理氣體的第一股氣流包含：具有約1sccm至約500sccm的流率的矽烷、具有約10sccm至約5,000sccm的流率的氨、具有約500sccm至約20,000sccm的流率的氦、具有約5,000sccm至約25,000sccm的流率的氮（N₂ ）、具有約50sccm至約10,000sccm的流率的氬、具有約50sccm至約20,000sccm的流率的氫（H₂ ），且第二處理氣體的第二股氣流包含：約2莫耳百分比（mol%）至約15mol%的乙硼烷、約85mol%至約98mol%的氫（H₂ ）和約1sccm至約5,000sccm的流率；與到達處理區域的第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流同時形成電漿；及將基板曝露於第一處理氣體、第二處理氣體和電漿，以在基板上沉積氮化矽硼層。

2.一種形成氮化矽硼層的方法，包含以下步驟：將基板放置在處理腔室內的處理區域中的基座上；將第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流引入處理區域，其中：第一處理氣體的第一股氣流包含含矽前驅物、含氮前驅物、氫（H₂ ）及選自氬、氦、氮（N₂ ）及其任意組合的至少兩種氣體，且第二處理氣體的第二股氣流包含：約2莫耳百分比（mol%）至約15mol%的乙硼烷、約85mol%至約98mol%的氫（H₂ ）和約1sccm至約5,000sccm的流率；與到達處理區域的第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流同時形成電漿；及將基板曝露於第一處理氣體、第二處理氣體和電漿，以在基板上沉積氮化矽硼層，其中氮化矽硼層包含約10原子百分比（at%）至約50at%的硼，其中氮化矽硼層具有約1.05至約1.5的氮與矽的原子比，且其中氮化矽硼層在1.5MV/cm時具有小於1×10^-9 A/cm² 的漏電流。

3.一種形成氮化矽硼層的方法，包含以下步驟：將基板放置在處理腔室內的處理區域中的基座上；將保持基板的基座加熱到約225℃至約575℃的沉積溫度；將處理區域保持在約2Torr至約8Torr的壓力下；將第一處理氣體的第一股氣流引入處理區域，其中第一處理氣體的第一股氣流包含：具有約1sccm至約500sccm的流率的矽烷、具有約10sccm至約5,000sccm的流率的氨、具有約500sccm至約20,000sccm的流率的氦、具有約5,000sccm至約25,000sccm的流率的氮（N₂ ）、具有約50sccm至約10,000sccm的流率的氬及具有約50sccm至約20,000sccm的流率的氫（H₂ ）；中斷第一處理氣體的第一股氣流；與到達處理區域的第二處理氣體的第二股氣流同時形成電漿，其中第二處理氣體的第二股氣流具有約1sccm至約5,000sccm的流率，並包含約2莫耳百分比（mol%）到約15mol%的乙硼烷和約85mol%至約98mol%的氫（H₂ ）；及在基板上形成氮化矽硼層。

4.根據段落1-3的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層包含約10原子百分比（at%）至約50at%的硼。

5.根據段落1-4的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層包含約10at%至約20at%的硼。

6.根據段落1-5的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層包含約20at%至約30at%的硼。

7.根據段落1-6的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層包含約15at%至約30at%的硼。

8.根據段落1-7的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層包含約15at%至約20at%的硼。

9.根據段落1-8的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層具有約1.05至約1.5的氮與矽的原子比。

10.根據段落1-9的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層具有約1.1至約1.4的氮與矽的原子比。

11.根據段落1-10的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層具有約1.15至約1.35的氮與矽的原子比。

12.根據段落1-11的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層包含約5at%至約15at%的氫。

13.根據段落1-12的任一段落所述的方法，其中在1.5MV/cm時，氮化矽硼層具有小於1×10^-9 A/cm² 的漏電流。

14.根據段落1-13的任一段落所述的方法，其中在1.5MV/cm² 時，氮化矽硼層具有約5×10^-11 A/cm² 至約9.9×10^-10 A/cm² 的漏電流。

15.根據段落1-14的任一段落所述的方法，其中在1.5MV/cm時，氮化矽硼層具有約1×10^-10 A/cm² 至約7×10^-10 A/cm² 的漏電流。

根據段落1-15的任一段落的方法，其中氮化矽硼層包含：約60at%至約80at%的鍵結至矽的硼；及約20at%至約40at%的鍵結至氮的硼。

17.根據段落1-16的任一段落所述的方法，其中沉積溫度為約350℃至約560℃。

18.根據段落1-17的任一段落所述的方法，其中沉積溫度為約450℃至約550℃。

19.根據段落1-18的任一段落所述的方法，其中第一處理氣體的第一股氣流和第二處理氣體的第二股氣流在被引入處理區域之前合併以產生第三處理氣體的第三股氣流。

20. 根據段落1-19的任一段落所述的方法，其中第三處理氣體的第三股氣流被保持在約20℃至小於165℃的溫度。

21.根據段落1-20的任一段落所述的方法，其中第一處理氣體的第一股氣流包含：具有約10sccm至約250sccm的流率的矽烷、具有約50sccm至約2,000sccm的流率的氨、具有約750sccm至約15,000sccm的流率的氦、具有約10,000sccm至約20,000sccm的流率的氮、具有約200sccm至約7,500sccm的流率的氬、具有200sccm至15,000sccm的流率的氫。

22. 根據段落1-21的任一段落所述的方法，其中第一處理氣體的第一股氣流包含：具約20sccm至約100sccm的流率的矽烷、具有約100sccm至約1,000sccm的流率的氨、具有約1,000sccm至約10,000sccm的流率的氦、具有約12,000sccm至約18,000sccm的流率的氮、具有約500sccm至約5,000sccm的流率的氬、具有約500sccm至約10,000sccm的流率的氫。

23.根據段落1-22的任一段落所述的方法，其中第二處理氣體的第二股氣流包含：約3mol%至約12mol%的乙硼烷、約88mol%至約97mol%的氫及約5sccm至約2,000sccm的流率。

24.根據段落1-23的任一段落所述的方法，其中第二處理氣體的第二股氣流包含：約5mol%至約10mol%的乙硼烷、約90mol%至約95mol%的氫及約10sccm至約1,000sccm的流率。

25.根據段落1-24的任一段落所述的方法，進一步包含將處理區域維持在約2Torr至約8Torr的壓力下。

26.根據段落1-25的任一段落所述的方法，其中基座以一段處理距離定位在處理腔室的基座和噴頭之間，且其中處理距離為約200密耳至約1,000密耳。

27.根據段落1-26的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層位於設置在基板上的電容器元件中。

28.根據段落1-27的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層是電容器元件的支撐層。

29.根據段落1-28的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層是電容器元件的停止層。

30.根據段落1-29的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層具有約50Å到約800Å的厚度。

31.根據段落1-30的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層是停止層，並具有約100Å到約200Å的厚度，或約150Å的厚度。

32.根據段落1-31的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層是支撐層，並具有約200Å到約600Å的厚度，或約400Å的厚度。

33.根據段落1-32的任一段落所述的方法，進一步包含：在設置在處理腔室外側的遠端電漿系統中產生電漿；及將電漿傳送到達處理區域中，同時在基板上沉積氮化矽硼層。

34.根據段落1-33的任一段落所述的方法，其中氮化矽硼層包含約20at%至約35at%的硼，其中氮化矽硼具有約1.1至約1.4的氮與矽的原子比，且其中氮化矽硼層在1.5MV/cm時具有約5×10^-11 A/cm² 至約9.9×10^-10 A/cm² 的漏電流。

35.藉由根據段落1-34所述的方法的任一種製造、生產、沉積或以其他方式形成的氮化矽硼層或氮化矽硼材料。

儘管前述內容涉及本揭露書的實施例，但是可設計其他和進一步的實施例而不背離其基本範圍，且其範圍由以下的申請專利範圍決定。於此所描述的所有文件均藉由引用的方式併入於此，包括與本文不矛盾的任何優先權文件及/或測試程序。從前面的一般描述和特定實施例顯而易見的是，儘管已經顯示和描述了本揭露書的形式，但是可進行各種修改而不背離本揭露書的精神和範圍。因此，無意於由此限制本揭露書。同樣地，出於美國法律的目的，術語「包含（comprising）」被認為與術語「包括（including）」同義。同樣地，每當在組合物、元件或一組元件的前面加上過渡短語「包含（comprising）」時，應該理解我們也考慮使用過渡短語「基本上由……組成」、「由……組成」、「選自以下組成的組」或「是」的相同組合物或一組元件在列舉組合物、元件或多個元件之前，且反之亦然。

已經使用一組數值上限和一組數值下限描述了某些實施例和特徵。應當理解除非另外指出，否則涵蓋包括任何兩個值的組合的範圍，如，任何較低的值與任何較高的值的組合，任何兩個較低的值的組合及/或任何兩個較高的值的組合。某些下限、上限和範圍出現在下面的一項或多項請求項中。

100:處理腔室 101:基板 102:腔室主體 104:真空泵 105:RPS 106:歧管 108:第一氣體源 110:第二氣體源 112:處理區域 114:基座 116:桿 118:開口 120:第一股氣流控制器 121:面板 122:控制器 123:擋板 124:噴頭組件 125:氣體箱 126:功率源 128:第三氣體源 130:控制器 131:管線 133:管線 135:管線 200:處理腔室 300:方法 301:操作 302:操作 303:操作 304:操作 305:操作 400:電容器元件 402:介電層 404:氮化物停止層 406:金屬接點 408:空隙 410:氧化物層 420:停止層 422:支撐層 424:

為了可詳細地理解本揭露書的上述特徵的方式，可藉由參考實施例來對上面簡要概述的本揭露書進行更詳細的描述，其中一些實施例顯示在附隨的圖式中。然而，應注意附隨的圖式僅顯示示例性實施例，且因此不應被認為是對其範圍的限制，且可允許其他等效實施例。

第1圖描繪了根據於此描述和討論的一個或多個實施例的處理腔室的示意性剖視圖。

第2圖描繪了根據於此描述和討論的一個或多個實施例的另一處理腔室的示意性剖視圖。

第3圖是根據於此描述和討論的一個或多個實施例的形成氮化矽硼層的方法的流程圖。

第4圖描繪了含有氮化矽硼層的電容器元件，其可藉由根據本文描述和討論的一個或多個實施例的方法沉積或以其他方式生產。

為促進理解，在可能的情況下使用了相同的元件符號來表示圖式中共有的相同元件。可預期的是，一個實施例的元件和特徵可被有益地併入其他實施例中，而無需進一步敘述。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

400:電容器元件

402:介電層

404:氮化物停止層

406:金屬接點

408:空隙

410:氧化物層

420:停止層

422:支撐層

424:

Claims (20)

1. 一種形成一氮化矽硼層的方法，包含以下步驟： 將一基板放置在一處理腔室內的一處理區域中的一基座上； 將保持該基板的一基座加熱到約225℃至約575℃的一沉積溫度； 將一第一處理氣體的一第一股氣流和一第二處理氣體的一第二股氣流引入該處理區域，其中： 該第一處理氣體的該第一股氣流包含： 具有約1sccm至約500sccm的一流率的矽烷； 具有約10sccm至約5,000sccm的一流率的氨； 具有約500sccm至約20,000sccm的一流率的氦； 具有約5,000sccm至約25,000sccm的一流率的氮（N₂ ）； 具有約50sccm至約10,000sccm的一流率的氬； 具有約50sccm至約20,000sccm的一流率的氫（H₂ ）；及 該第二處理氣體的該第二股氣流包含： 約2莫耳百分比（mol%）至約15mol%的乙硼烷； 約85mol%至約98mol%的氫（H₂ ）；及 約1sccm至約5,000sccm的一流率； 與到該處理區域的該第一處理氣體的該第一股氣流和該第二處理氣體的該第二股氣流同時形成一電漿；及 將該基板曝露於該第一處理氣體、該第二處理氣體和該電漿，以在該基板上沉積該氮化矽硼層。
2. 如請求項1所述之方法，其中該氮化矽硼層包含約10原子百分比（at%）至約50at%的硼。
3. 如請求項1所述之方法，其中該氮化矽硼層具有約1.05至約1.5的一氮與矽的原子比。
4. 如請求項1所述之方法，其中該氮化矽硼層包含約5at%至約15at%的氫。
5. 如請求項1所述之方法，其中在1.5MV/cm時，該氮化矽硼層具有小於1×10^-9 A/cm² 的一漏電流。
6. 如請求項1所述之方法，其中該氮化矽硼層包含： 約60at%至約80at%的鍵結至矽的硼；及 約20at%至約40at%的鍵結至氮的硼。
7. 如請求項1所述之方法，其中該沉積溫度為約350℃至約560℃。
8. 如請求項1所述之方法，其中該第一處理氣體的該第一股氣流和該第二處理氣體的該第二股氣流在被引入該處理區域之前合併以產生一第三處理氣體的一第三股氣流。
9. 如請求項8所述之方法，其中該第三處理氣體的該第三股氣流被保持在約20℃至小於165℃的一溫度。
10. 如請求項1所述之方法，其中該第一處理氣體的該第一股氣流包含： 具有約10sccm至約250sccm的一流率的矽烷； 具有約50sccm至約2,000sccm的一流率的氨； 具有約750sccm至約15,000sccm的一流率的氦； 具有約10,000sccm至約20,000sccm的一流率的氮； 具有約200sccm至約7,500sccm的一流率的氬；及 具有200sccm至15,000sccm的一流率的氫。
11. 如請求項1所述之方法，其中該第二處理氣體的中該第二股氣流包含： 約3mol%至約12mol%的乙硼烷； 約88mol%至約97mol%的氫；及 約5sccm至約2,000sccm的一流率。
12. 如請求項1所述之方法，進一步包含將該處理區域維持在約2Torr至約8Torr的一壓力下。
13. 如請求項1所述之方法，其中該基座以一段處理距離定位在該處理腔室的該基座和一噴頭之間，且其中該處理距離為約200密耳至約1,000密耳。
14. 如請求項1所述之方法，其中該氮化矽硼層位於設置在該基板上的一電容器元件中。
15. 如請求項14所述之方法，其中該氮化矽硼層是該電容器元件的一支撐層或一停止層。
16. 如請求項1所述之方法，其中該氮化矽硼層具有約50Å到約800Å的一厚度。
17. 如請求項1所述之方法，進一步包含： 在設置在該處理腔室外側的一遠端電漿系統中產生該電漿；及 將該電漿傳送到該處理區域中，同時在該基板上沉積該氮化矽硼層。
18. 一種形成一氮化矽硼層的方法，包含以下步驟： 將一基板放置在一處理腔室內的一處理區域中的一基座上； 將一第一處理氣體的一第一股氣流和一第二處理氣體的一第二股氣流引入該處理區域，其中： 該第一處理氣體的該第一股氣流包含一含矽前驅物、一含氮前驅物、氫（H₂ ）及選自氬、氦、氮（N₂ ）及其任意組合的至少兩種氣體，且 該第二處理氣體的該第二股氣流包含： 約2莫耳百分比（mol%）至約15mol%的乙硼烷； 約85mol%至約98mol%的氫（H₂ ）；及 約1sccm至約5,000sccm的一流率； 與到該處理區域的該第一處理氣體的該第一股氣流和該第二處理氣體的該第二股氣流同時形成一電漿；及 將該基板曝露於該第一處理氣體、該第二處理氣體和該電漿，以在該基板上沉積該氮化矽硼層； 其中該氮化矽硼層包含約10原子百分比（at%）至約50at%的硼； 其中該氮化矽硼層具有約1.05至約1.5的一氮與矽的原子比；及 其中該氮化矽硼層在1.5MV/cm時具有小於1×10^-9 A/cm² 的一漏電流。
19. 如請求項18所述之方法，其中該氮化矽硼層包含約20at%至約35at%的硼，其中該氮化矽硼層具有約1.1至約1.4的一氮與矽的原子比，且其中該氮化矽硼層在1.5MV/cm時具有約5×10^-11 A/cm² 至約9.9×10^-10 A/cm² 的一漏電流。
20. 一種形成一氮化矽硼層的方法，包含以下步驟： 將一基板放置在一處理腔室內的一處理區域中的一基座上； 將保持該基板的一基座加熱到約225℃至約575℃的一沉積溫度； 將該處理區域保持在約2Torr至約8Torr的一壓力下； 將一第一處理氣體的一第一股氣流引入該處理區域，其中該第一處理氣體的該第一股氣流包含： 具有約1sccm至約500sccm的一流率的矽烷； 具有約10sccm至約5,000sccm的一流率的氨； 具有約500sccm至約20,000sccm的一流率的氦； 具有約5,000sccm至約25,000sccm的一流率的氮（N₂ ）； 具有約50sccm至約10,000sccm的一流率的氬；及 具有約50sccm至約20,000sccm的一流率的氫（H₂ ）； 中斷該第一處理氣體的該第一股氣流； 與到該處理區域的一第二處理氣體的一第二股氣流同時形成一電漿，其中該第二處理氣體的該第二股氣流具有約1sccm至約5,000sccm的一流率，並包含約2莫耳百分比（mol%）到約15mol%的乙硼烷和約85mol%至約98mol%的氫（H₂ ）；及 在該基板上形成該氮化矽硼層。

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