TW202201476A - 用於沉積低介電常數介電膜的系統及方法 - Google Patents

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Abstract

形成含矽及碳材料之範例方法可包括:將含矽及碳前驅物流入半導體製程腔室的處理區域內。基板可容置於半導體製程腔室的處理區域內。所述方法可包括:在處理區域內形成含矽及碳前驅物之電漿。可在高於15 MHz之頻率下形成電漿。所述方法可包括:將含矽及碳材料沉積於基板上。所沉積之含矽及碳材料的特徵在於:低於或約3.0之介電常數。

Description

用於沉積低介電常數介電膜的系統及方法
此申請案依專利法主張於2020年6月16日提申之美國專利申請案第16/902,888號之優先權,該美國專利申請案則主張於2020年2月28日提申之美國臨時專利申請案第62/983,305號之優先權,出於所有目的,所述申請案以全文引用方式併入本文。
本技術與沉積製程及腔室有關。更具體而言,本技術與產生低介電常數膜之方法有關,所述方法可不使用UV處理。
透過在基板表面上生產錯綜複雜圖案化的材料層之製程,可製作積體電路。在基板上產生經圖案化材料需要用於形成並移除材料之受控方法。材料特性可能影響裝置的操作,且亦可影響相對於彼此移除膜的方式。電漿增進沉積可產生具有某些特性之膜。為了提供合適的性質,許多膜的形成需要額外處理以調節或增進膜的材料特性。
因此,需要可用於產生高品質裝置及結構之改良的系統及方法。本技術可滿足這些及其他需求。
形成含矽及碳材料之範例方法可包括:將含矽及碳前驅物流入半導體製程腔室的處理區域內。半導體製程腔室的處理區域內容置基板。所述方法可包括:在處理區域內形成含矽及碳前驅物之電漿。可在高於15 MHz之頻率下形成電漿。所述方法可包括:將含矽及碳材料沉積於基板上。所沉積之含矽及碳材料之特徵在於:低於或約3.0之介電常數。
在一些實施例中,含矽及碳前驅物可包括氧。含矽及碳前驅物之特徵可在於:大於1之碳對矽比值。可在高於或約27 MHz之頻率下形成電漿。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:低於或約2.8之介電常數。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:大於或約1 Gpa之硬度。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:大於或約5 Gpa之楊氏模數。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:大於或約3%之甲基結合(methyl incorporation)。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:大於或約1.2之甲基結合對非甲基碳結合(non-methyl carbon incorporation)比值。
本技術的一些實施例可包括形成含矽及碳材料之方法。所述方法可包括:將沉積前驅物提供至半導體製程腔室的處理區域內,其中半導體製程腔室的處理區域內容置基板,且其中沉積前驅物之特徵在於化學式1:
Figure 02_image001
其中在化學式1中,R1 可包括–CH3 或–CH2 CH3 , R2 可包括–CH3 或–CH2 CH3 , R3 可包括–CH3 、–OCH3 或H,且 R4 可包括–(CH2 )n CH3 、–O(CH2 )n CH3 、–CH=CH2 、–CH2 –CH2 –(CH2 CH3 )2 、–CH2 –CH(CH3 )2 。所述方法可包括:在處理區域內形成沉積前驅物之電漿。可在高於27 MHz之頻率下形成電漿。所述方法可包括:將含矽及碳材料沉積於基板上。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:低於或約3.0之介電常數。
在一些實施例中,沉積前驅物之特徵可在於:大於或約3之碳對矽比值。沉積前驅物之特徵可在於:大於或約1.5之氧對矽比值。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:低於或約2.8之介電常數。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:大於或約1 Gpa之硬度。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:大於或約5 Gpa之楊氏模數。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:大於或約3%之甲基結合(methyl incorporation)。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:大於或約1.2之甲基結合對非甲基碳結合(non-methyl carbon incorporation)比值。
本技術的一些實施例可包括形成含矽及碳材料之方法。所述方法可包括:將含矽及碳及氧前驅物流入半導體製程腔室的處理區域內。半導體製程腔室的處理區域內容置基板。所述方法可包括:在處理區域內形成含矽及碳及氧前驅物之電漿。可在高於或約27 MHz之頻率下形成電漿。所述方法可包括:將含矽及碳材料沉積於基板上。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:低於或約2.9之介電常數。
在一些實施例中,所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:大於或約1 Gpa之硬度。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:大於或約5 Gpa之楊氏模數。所沉積之含矽及碳材料之特徵可在於:大於或約3%之甲基結合。
這樣的技術可相對於習用系統和技術提供許多益處。舉例而言,利用更高頻率的功率可改善沉積特性。此外,將低介電常數形成減少為單一腔室製程可減少生產成本、所有權的成本及生產排程時間。結合以下描述和附圖更詳細地描述這些和其他實施例以及它們的諸多優點及特徵。
電漿增進沉積製程可將能量賦予一或多種組分前驅物,以促進膜形成於基板上。可生產任何數量的材料膜來發展半導體結構,包括導電膜和介電膜,以及有助於材料轉移和去除之膜。舉例而言,在諸如DRAM之記憶體發展中,可進行膜之沉積來產生單元結構。習用DRAM可包括一或多個低介電常數介電膜,可藉由進行兩步驟操作產生所述低介電常數介電膜。可用矽前驅物及致孔劑(porogen)來形成初始膜,接著藉由UV處理來釋出致孔劑。此製程可能很耗時且昂貴,需要單獨的腔室用於沉積和UV處理。
本技術可藉由在單一製程腔室中利用高頻電漿進行沉積製程來克服這些問題。很多電漿處理在約13 MHz下進行,這會產生一定量的離子轟擊而可能影響材料性質。在一個實例中,可藉由在膜內結合含碳材料來產生低介電常數膜。當利用較低頻率之電漿時,基板上之離子轟擊可能導致碳被去除,這可能會增加膜的介電常數。升高至高頻製程,如大於或約27 MHz、大於或約40 MHz或更高,可能會增加電漿密度,這可能會相對於離子產生增加自由基產生,同時亦提升電漿密度。這可降低離子轟擊,且亦可有利地提升沉積速率。所產生的膜之特徵可在於相較於習用技術而言更低的介電常數值,且亦可保持有用的硬度及楊氏模數特性。
儘管其餘揭示內容將常規地利用所揭示之技術來標示具體沉積製程,但將可容易理解到,所述系統和方法同樣適用於其他沉積及清潔腔室,還有可能發生在所述腔室中之製程。因此,所述技術不應被視為僅限於與這些具體沉積製程或腔室一起使用之技術。在描述根據本技術的實施例之額外細節之前,本揭示內容將討論可用於進行根據本技術的實施例之沉積製程之可能的系統及腔室。
第1圖顯示根據實施例之沉積、蝕刻、烘烤及硬化腔室之處理系統100的一個實施例之頂部平面視圖。在圖式中,一對前開式統一傳送盒102供應各種尺寸的基板,所述基板由機械手臂104接收並放置入低壓保持區106內,接著將所述基板放置在基板製程腔室108a至108f中之一者內,所述基板製程腔室108a至108f安置在串聯區塊109a至109c中。可使用第二機械手臂110將基板晶圓從保持區106運送至基板製程腔室108a至108f並返回。可裝配各基板製程腔室108a至108f以進行數個基板處理操作,包括本文所述之半導體材料的堆疊之形成,還有電漿增進化學氣相沉積、原子層沉積、物理氣相沉積、蝕刻、預清潔、脫氣、定向及其他基板製程(包括退火、灰化等等)。
基板製程腔室108a至108f可包括用於沉積、退火、硬化及/或蝕刻基板上之介電膜或其他膜之一或多個系統部件。在一種配置中,製程腔室之兩對製程腔室,如,108c及108d和108e及108f,可用於將介電材料沉積在基板上,且製程腔室之第三對製程腔室,如,108a及108b,可用於蝕刻所沉積之介電質。在另一種配置中,所有三對腔室,如,108a至108f,可經配置以將交替的介電膜之堆疊沉積於基板上。可在不同的實施例中所示之與製造系統分開的腔室中進行本文所述之製程中之任何一或多者。將可理解到,可思及將系統100用於介電膜之沉積、蝕刻、退火和硬化腔室之其他配置。
第2圖顯示根據本技術的一些實施例之範例電漿系統200的示意剖面視圖。電漿系統200可說明一對製程腔室108,所述製程腔室108可安裝在上述一或多個串聯區塊109中,且可包括根據本技術的實施例之蓋堆疊部件,並進一步解說如下。電漿系統200通常可包括腔室主體202,腔室主體202具有界定一對處理區域220A及220B之側壁212、底壁216及內側壁201。可以類似方式配置各處理區域220A至220B,且各處理區域220A至220B可包括相同部件。
舉例而言,處理區域220B(其部件也可包括在處理區域220A中)可包括台座228,台座228經過形成於電漿系統200中之底壁216中之通道222設置於處理區域中。台座228可提供加熱器,加熱器適於將基板229支撐在台座的暴露表面(如主體部分)上。台座228可包括例如電阻加熱元件等加熱元件232,其可加熱並將基板溫度控制在期望的製程溫度。也可由諸如燈泡組件或任何其他加熱元件等遠端加熱元件加熱台座228。
台座228的主體可由凸緣233耦接至軸桿226。軸桿226可將台座228電性耦接至電力輸出或動力箱203。動力箱203可包括驅動系統,所述驅動系統控制台座228在處理區域220B內之升降和移動。軸桿226也可包括電力介面,以提供電力至台座228。動力箱203也可包括用於電力及溫度指示器之介面,如熱耦介面。軸桿226可包括適於可拆卸地耦接動力箱203之基底組件238。周圍環235示於動力箱203上方。在一些實施例中,周圍環235可以是適於作為機械止擋件之肩部,或經配置以提供介於基底組件238與動力箱203的上表面之間的機械介面之平台。
可包括通過通道224之桿230,通道224形成於處理區域220B的底壁216中,且可利用桿230來定位通過台座228的主體設置之基板舉升銷261。基板舉升銷261可選擇性地將基板229與台座分隔,以有助於用機器人交換基板229,所述機器人用來傳送基板229經由基板傳送埠260進入和離開處理區域220B。
腔室蓋204可耦接腔室主體202的頂部部分。蓋204可容納耦接至蓋204之一或多個前驅物分佈系統208。前驅物分佈系統208可包括前驅物入口通道240,前驅物入口通道240可經由雙通道噴灑頭218將反應劑和清潔前驅物輸送至處理區域220B內。雙通道噴灑頭218可包括環形基底板248,環形基底板248具有設置在面板246中間之阻隔板244。射頻(「RF」)源265可耦接雙通道噴灑頭218,RF源265可供電給雙通道噴灑頭218以有助於在雙通道噴灑頭218的面板246與台座228之間產生電漿區域。在一些實施例中,RF源可耦接腔室主體202的其他部分,如台座228,以有助於電漿產生。可將介電絕緣器258設置在蓋204與雙通道噴灑頭218之間,以防止將RF功率傳導至蓋204。陰影環206可設置在台座228的外圍上,陰影環206與台座228銜接。
可在前驅物分佈系統208的環形基底板248中形成可選的冷卻通道247,以在操作期間冷卻環形基底板248。諸如水、乙二醇、氣體等熱傳流體可循環通過冷卻通道247,使得基底板248可維持在預定溫度。襯裡組件227可設置在處理區域220B內緊鄰腔室主體202的側壁201、212,以防止側壁201、212暴露於處理區域220B內之處理環境。襯裡組件227可包括可耦接泵送系統264之周圍泵送腔225,泵送系統264經配置以從處理區域220B排放氣體及副產物,並控制處理區域220B內的壓力。複數個排放埠231可形成於襯裡組件227上。排放埠231可經配置以容許氣體以增進系統200內之處理的方式從處理區域220B流向周圍泵送腔225。
第3圖顯示根據本技術的一些實施例之半導體製程的範例方法300的操作。可在各種製程腔室中進行所述方法,包括上述處理系統200,還有可在其中進行電漿沉積之任何其他腔室。方法300可包括數個可選操作,所述操作可與根據本技術之方法的一些實施例具體相關或可不與根據本技術之方法的一些實施例具體相關。
方法300可包括處理方法,而處理方法可包括用於在高頻率下形成材料膜之操作或其他沉積操作,如生產可在較高沉積速率下形成且相較於習用製程可產生較低的介電常數之DRAM記憶體或其他材料。方法可包括在方法300開始之前的可選操作,或方法可包括額外操作。舉例而言,方法300可包括在所述方法開始之前進行的操作,包括額外沉積、移除或處理操作。在一些實施例中,方法300可包括,在操作305,將一或多種前驅物流入製程腔室,操作305可輸送前驅物或多種前驅物進入腔室的處理區域(所述處理區域中容置基板),舉例而言,如區域220。
在一些實施例中,前驅物可為或可包括含矽及碳前驅物,用於產生低介電常數介電層,如氧化矽。前驅物可包括或可不包括輸送額外前驅物,如載氣或用於沉積氧化物層之一或多種含氧前驅物。在一些實施例中,沉積可利用單一沉積前驅物,所述單一沉積前驅物包括矽、碳及氧。儘管可與沉積前驅物一起輸送諸如惰性前驅物等載氣,但可不使用傾向與沉積前驅物反應並產生沉積產物之額外前驅物。藉由將沉積限制為單一前驅物,可使用更簡化的沉積腔室,因為可能不需要均勻混合並輸送多種前驅物。
根據本技術的一些實施例之沉積前驅物可包括具有矽和氧鍵結之前驅物,且可包括線性支鏈前驅物、環狀前驅物或任何數量的額外前驅物。在一些實施例中,前驅物的特徵在於:碳及/或氧對矽之特定比值。舉例而言,在一些實施例中,碳對矽之比值或氧對矽之比值可為大於或約1,且可為大於或約1.5、大於或約2、大於或約2.5、大於或約3、大於或約3.5、大於或約4或更大。藉由增加碳或氧對矽之量,可增加殘留部分或分子在膜內之額外結合。如下文將進一步描述的,這可改善材料性質,也可降低介電常數。
儘管可以利用任何數量的前驅物,但在本技術的一些實施例中,範例前驅物的特徵可在於以下通式1:
Figure 02_image001
其中R1 可包括–CH3 或–CH2 CH3 , R2 可包括–CH3 或–CH2 CH3 , R3 可包括–CH3 、–OCH3 或H,且 R4 可包括–(CH2 )n CH3 、–O(CH2 )n CH3 、–CH=CH2 、–CH2 –CH2 –(CH2 CH3 )2 、–CH2 –CH(CH3 )2
此通式或其他通式可包括任何數量的前驅物,所述前驅物可就膜成形提供一或多種特性,並可產生低介電常數矽及碳材料,如,舉例而言,碳摻雜的氧化矽。可做為單一沉積前驅物,或在根據本技術之一些實施例中可被結合之範例前驅物可包括根據以下結構或化學式中任一者之前驅物:
Figure 02_image003
二甲基二甲氧基矽烷(Dimethyldimethoxysilane)
 
Figure 02_image005
1,3-二甲基-1,1,3,3-四甲氧基二矽氧烷(1,3-dimethyl-1,1,3,3-tetramethoxydisiloxane)
     
Figure 02_image007
二乙氧基甲基矽烷(Diethoxymethylsilane)
 
Figure 02_image009
四甲基-1,3-二甲氧基二矽氧烷(Tetramethyl-1,3-dimethoxydisiloxane)
     
八甲基環四矽氧烷(Octamethylcyclotetrasiloxane)
Figure 02_image011
 
Figure 02_image013
雙(甲基二甲氧基矽烷)甲烷(Bis(methyldimethoxysilyl)methane)
     
Figure 02_image015
乙烯基甲基二甲氧基矽烷(Vinylmethyldimethoxysilane)
 
Figure 02_image017
丙基甲基二甲氧基矽烷(Propylmethyldimethoxysilane)
     
Figure 02_image019
異丁基甲基二甲氧基矽烷(Isobutylmethyldimethoxysilane)
  1,2-雙(甲基二甲氧基矽烷基)乙烷(1,2-Bis(methyldimethoxysilyl)ethane)
Figure 02_image021
     
Figure 02_image023
異丁基三甲氧基矽烷(Isobutyltrimethoxysilane)
 
Figure 02_image025
1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四甲氧基環四矽氧烷(1,3,5,7-Tetramethyl-1,3,5,7-tetramethoxycyclotetrasiloxane)
     
Figure 02_image027
乙烯基三甲氧基矽烷(Vinyltrimethoxysilane)
   
於操作310,可在處理區域內產生前驅物的電漿,如藉由向面板提供RF功率而在處理區域220內產生電漿,儘管可以類似方式使用能產生電漿之任何其他製程腔室。可在先前描述之任何頻率下產生電漿,且可在大於或約15 MHz的頻率下產生電漿,且可在大於或約20 MHz、大於或約27 MHz、大於或約40 MHz或更大的頻率下產生電漿。就所輸送的任何前驅物而言,藉由利用高頻率電漿,自由基流出物對離子之比值可為大於或約5、大於或約6、大於或約7、大於或約8、大於或約9、大於或約10、大於或約11、大於或約12或更大。這可將離子轟擊限制在要形成之膜,這可有助於在膜內維持一定量的碳,而這可提供較低的介電常數。
可在大於或約300 °C之基板或台座溫度下進行沉積,這可改善來自膜之某些碳及氫材料之釋出,還有材料網絡內之矽和氧鏈之交聯。如將在下文進一步解說的,儘管某些碳態樣可能對膜有利,但其他碳態樣可能對所生產之材料較不利。因此,藉由升高沉積溫度,可使膜性質得到改善。所以,在一些實施例中,可在大於或約350 °C、大於或約375 °C、大於或約400 °C、大於或約425 °C、大於或約450 °C或更高之溫度下發生沉積。
於操作315,可將形成於電漿中之材料沉積在基板上,這可產生含矽及碳材料,且可產生含矽及碳及氧材料,如碳摻雜的氧化矽。藉由利用高密度電漿,可增加電漿密度,這可提升材料的沉積速率。舉例而言,在一些實施例中,沉積速率可能超過900 Å/min,且可在以下速率下沉積:大於或約1,000 Å/min、大於或約1,200 Å/min、大於或約1,400 Å/min、大於或約1,600 Å/min、大於或約1,800 Å/min、大於或約2,000 Å/min、大於或約2,200 Å/min、大於或約2,500 Å/min、大於或約3,000 Å/min、大於或約3,500 Å/min、大於或約4,000 Å/min或更大。在沉積到足夠的厚度之後,許多習用製程可接著將基板傳送至第二腔室以進行處理,如UV處理或其他沉積後處理。這可能會降低產量,且可能需要額外的腔室或工具來進行處理而增加生產成本。然而,本技術可產生材料(包括碳摻雜的氧化矽),其特徵在於:如所沉積時之足夠的材料特性,且無需額外處理。儘管本技術的實施例可包括沉積後之附加處理,但所沉積之膜的特性可包括相對於習用技術之一系列改良。
如上文所解說,在較低電漿頻率下操作之習用技術可引起一定量之離子轟擊,這可能從所沉積之材料釋出含碳材料,這可能會增加膜之介電常數。藉由利用較高電漿頻率,加上根據本技術之前驅物,可產生低介電常數介電材料,所述低介電常數介電材料之特徵在於:小於或約3.00的介電常數,且可為小於或約2.95、小於或約2.90、小於或約2.85、小於或約2.80、小於或約2.79、小於或約2.78、小於或約2.77、小於或約2.76、小於或約2.75、小於或約2.74、小於或約2.73、小於或約2.72、小於或約2.71、小於或約2.70或更小。
介電常數可與膜的材料特性有關,其中介電常數越低則所產生之膜的楊氏模數及/或硬度越低。藉由根據本技術的一些實施例產生膜,可維持硬度和模數高於能夠產生具有相應之所沉積介電常數值之膜之習用技術的硬度和模數。舉例而言,在一些實施例中,本技術可產生特徵在於大於或約5.0 Gpa的楊氏模數之材料,且所述材料的特徵可在於:大於或約5.5 Gpa、大於或約6.0 Gpa、大於或約6.5 Gpa、大於或約7.0 Gpa、大於或約7.5 Gpa、大於或約8.0 Gpa、大於或約8.5 Gpa、大於或約9.0 Gpa、大於或約9.5 Gpa、大於或約10.0 Gpa或更大的楊氏模數。類似地,本技術可產生特徵在於大於或約0.9 Gpa的硬度之材料,且所述材料的特徵可在於:大於或約1.0 Gpa、大於或約1.1 Gpa、大於或約1.2 Gpa、大於或約1.3 Gpa、大於或約1.4 Gpa、大於或約1.5 Gpa、大於或約1.6 Gpa、大於或約1.7 Gpa、大於或約1.8 Gpa、大於或約1.9 Gpa、大於或約2.0 Gpa或更大的硬度。所以,本技術可產生特徵在於較低介電常數之膜,同時維持材料之較高的模數及硬度特性。
由本技術的實施例所產生之材料特性可能與結合至膜內之甲基基團的量有關,也與結合至膜內之非甲基碳(如在膜內鍵結之CH2 或CH)的量有關。處理可能會釋出一定量的這些材料,這可能會帶給膜一定的孔隙率,同時保留一定量的甲基結合,這可能有助於降低所產生之膜的介電常數,而將更高量的非甲基碳保留在膜內可能使介電常數增加到高於上述數值。舉例而言,在一些實施例中,根據本技術產生之所沉積的材料之特徵可在於:結合或保持在膜內之甲基或CH3 百分比大於或約2%,且所沉積的材料之特徵可在於:膜內之甲基結合大於或約2.5%、大於或約2.6%、大於或約2.7%、大於或約2.8%、大於或約2.9%、大於或約3.0%、大於或約3.1%、大於或約3.2%、大於或約3.3%、大於或約3.4%、大於或約3.5%、大於或約3.6%、大於或約3.7%、大於或約3.8%、大於或約3.9%、大於或約4.0%或更高。
此外,在所沉積之材料中的CH2 及/或CH及/或SiCSi的百分比可為小於或約3.0%,且可為小於或約2.9%、小於或約2.8%、小於或約2.7%、小於或約2.6%、小於或約2.5%、小於或約2.4%、小於或約2.3%、小於或約2.2%、小於或約2.1%、小於或約2.0%、小於或約1.9%、小於或約1.8%或更小。因此,所沉積之材料的特徵可在於:甲基結合對非甲基碳結合比值介於約1.0與約2.0之間,其可為大於或約1.1、大於或約1.2、大於或約1.3、大於或約1.4、大於或約1.5、大於或約1.6、大於或約1.7、大於或約1.8、大於或約1.9或更高。根據本技術的實施例,藉由利用較高頻率電漿還有其他處理特徵,可產生低介電常數介電材料,所述低介電常數介電材料的特徵可在於:升高的硬度及楊氏模數值及其他材料特性。
在前文描述中,出於解說之目的,已經闡述了諸多細節以便提供對本技術之各種實施例的理解。然而,對於本案所屬技術領域中具通常知識者將顯而易見的是,可在沒有這些細節中的某些細節或在有額外細節的情況下實踐某些實施例。
在已揭示若干實施例之後,本案所屬技術領域中具通常知識者將認識到,在不偏離實施例之精神的情況下可使用各種修改、替代構造及等效物。另外,為了避免不必要地混淆本技術,未描述若干已熟知的製程及元件。因此,上文描述不應視為限制本技術之範疇。
在提供一範圍之值之情況下,除非本文另有明確指定,應理解亦特定地揭示彼範圍之上限與下限之間的每一中間值,精確度為至下限單位的最小分位。將涵蓋在陳述範圍中之任一陳述值或未陳述的中間值與在彼陳述範圍中之任一其他陳述值或中間值之間的任何較窄範圍。此等較小範圍之上限及下限可獨立地包括於該範圍中或排除於該範圍之外,且在界限中任一者、沒有任一界限或兩界限皆包括於該等較小範圍中之每一範圍亦涵蓋於本技術內,所述每一範圍受所陳述範圍中任何特定排除之界限管轄。在所陳述範圍包括該等限制中一者或兩者之情況下,亦包括排除彼等包括之限制中一者或兩者之範圍。
如本文及隨附申請專利範圍中所使用,除非本文另有明確指定,否則單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」包括複數參照。因此,例如,參照「一材料」包括複數個此類材料,且參照「該前驅物」包括參照一或多種前驅物及本案所屬技術領域中具通常知識者所知之等效物,等等。
又,當在本案說明書中及下文申請專利範圍中使用字彙「包含(comprise)」、「包含(comprising)」、「含有(contain)」「包括(include)」及「包括(including)」時,意欲指定陳述之特徵、整數、部件或操作之存在,但該等字彙不排除一或多個其他特徵、整數、部件、操作、動作或群組之存在或添加。
100:處理系統 102:前開式統一傳送盒 104:機械手臂 106:低壓保持區 108a~108f:基板製程腔室 109a~109c:串聯區塊 110:第二機械手臂 200:電漿系統 201:內側壁 202:腔室主體 203:動力箱 204:蓋 206:陰影環 208:前驅物分佈系統 212:側壁 216:底壁 218:雙通道噴灑頭 220A,220B:處理區域 222:通道 224:通道 225:周圍泵送腔 226:軸桿 227:襯裡組件 228:台座 229:基板 230:桿 231:排放埠 232:加熱元件 233:凸緣 235:周圍環 238:基底組件 240:前驅物入口通道 244:阻隔板 246:面板 247:冷卻通道 248:環形基底板 258:介電絕緣器 260:基板傳送埠 261:基板舉升銷 264:泵送系統 265:射頻(「RF」)源 300:方法 305,310,315:操作
透過參考說明書的其餘部份及圖式,可進一步瞭解本文揭露之技術的本質與優點。
第1圖顯示根據本技術的一些實施例之範例處理系統的頂部平面視圖。
第2圖顯示根據本技術的一些實施例之範例電漿系統的示意性剖面視圖。
第3圖顯示根據本技術的一些實施例之半導體製程的範例方法之操作。
以示意方式包括數個圖式。應理解到,該等圖式僅用於說明之目的,且除非特別說明是按比例繪示,否則不應被視為按比例繪示。此外,作為示意圖,該等圖式用於幫助理解,且相較於現實的表現,可能不包括所有態樣或資訊,且出於說明之目的,可能包括誇大的材料。
在附圖中,相似的部件及/或特徵結構可具有相同的元件符號。進一步而言,同類的各部件可透過在元件符號後加上字母(該字母區別類似部件)加以區別。若在說明書中僅使用第一元件符號,則該描述適用於具有相同第一元件符號之任何一個相似部件,無論第二符號為何。
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
300:方法
305,310,315:操作

Claims (20)

  1. 一種形成一含矽及碳材料之方法,該方法包含以下步驟: 將一含矽及碳前驅物流入一半導體製程腔室的一處理區域內,其中該半導體製程腔室的該處理區域內容置一基板; 在該處理區域內形成該含矽及碳前驅物之一電漿,其中在高於15 MHz之頻率下形成該電漿;以及 將一含矽及碳材料沉積於該基板上,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:低於或約3.0之介電常數。
  2. 如請求項1所述之形成含矽及碳材料之方法,其中該含矽及碳前驅物進一步包含氧。
  3. 如請求項2所述之形成含矽及碳材料之方法,其中該含矽及碳前驅物之特徵在於:大於1之碳對矽比值。
  4. 如請求項1所述之形成含矽及碳材料之方法,其中在高於或約27 MHz之頻率下形成該電漿。
  5. 如請求項1所述之形成含矽及碳材料之方法,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:低於或約2.8之介電常數。
  6. 如請求項1所述之形成含矽及碳材料之方法,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:大於或約1 Gpa之硬度。
  7. 如請求項1所述之形成含矽及碳材料之方法,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:大於或約5 Gpa之楊氏模數。
  8. 如請求項1所述之形成含矽及碳材料之方法,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:大於或約3%之甲基結合(methyl incorporation)。
  9. 如請求項1所述之形成含矽及碳材料之方法,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:大於或約1.2之甲基結合對非甲基碳結合(non-methyl carbon incorporation)比值。
  10. 一種形成一含矽及碳材料之方法,該方法包含以下步驟: 將一沉積前驅物提供至一半導體製程腔室的一處理區域內,其中該半導體製程腔室的該處理區域內容置一基板,且其中該沉積前驅物之特徵在於化學式1:
    Figure 03_image001
    其中R1 可包括–CH3 或–CH2 CH3 , R2 可包括–CH3 或–CH2 CH3 , R3 可包括–CH3 、–OCH3 或H,且 R4 可包括–(CH2 )n CH3 、–O(CH2 )n CH3 、–CH=CH2 、–CH2 –CH2 –(CH2 CH3 )2 或–CH2 –CH(CH3 )2 ; 在該處理區域內形成該沉積前驅物之一電漿,其中在高於27 MHz之頻率下形成該電漿;以及 將一含矽及碳材料沉積於該基板上,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:低於或約3.0之介電常數。
  11. 如請求項10所述之形成含矽及碳材料之方法,其中該沉積前驅物之特徵在於:大於或約3之碳對矽比值。
  12. 如請求項10所述之形成含矽及碳材料之方法,其中該沉積前驅物之特徵在於:大於或約1.5之氧對矽比值。
  13. 如請求項10所述之形成含矽及碳材料之方法,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:低於或約2.8之介電常數。
  14. 如請求項10所述之形成含矽及碳材料之方法,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:大於或約1 Gpa之硬度。
  15. 如請求項10所述之形成含矽及碳材料之方法,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:大於或約5 Gpa之楊氏模數。
  16. 如請求項10所述之形成含矽及碳材料之方法,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:大於或約3%之甲基結合(methyl incorporation)。
  17. 如請求項10所述之形成含矽及碳材料之方法,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:大於或約1.2之甲基結合對非甲基碳結合(non-methyl carbon incorporation)比值。
  18. 一種形成一含矽及碳材料之方法,該方法包含以下步驟: 將一含矽及碳及氧前驅物流入一半導體製程腔室的一處理區域內,其中該半導體製程腔室的該處理區域內容置一基板; 在該處理區域內形成該含矽及碳及氧前驅物之一電漿,其中在高於或約27 MHz之頻率下形成該電漿;以及 將一含矽及碳材料沉積於該基板上,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:低於或約2.9之介電常數。
  19. 如請求項18所述之形成含矽及碳材料之方法,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:大於或約1 Gpa之硬度,且其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:大於或約5 Gpa之楊氏模數。
  20. 如請求項18所述之形成含矽及碳材料之方法,其中所沉積之該含矽及碳材料之特徵在於:大於或約3%之甲基結合(methyl incorporation)。
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