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TW201610204A - 矽碳氮氧化物的低溫分子層沉積 - Google Patents

矽碳氮氧化物的低溫分子層沉積 Download PDF

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TW201610204A
TW201610204A TW104121881A TW104121881A TW201610204A TW 201610204 A TW201610204 A TW 201610204A TW 104121881 A TW104121881 A TW 104121881A TW 104121881 A TW104121881 A TW 104121881A TW 201610204 A TW201610204 A TW 201610204A
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TW
Taiwan
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precursor
group
substrate
amine
film
Prior art date
Application number
TW104121881A
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English (en)
Inventor
薩利馬克
湯普森大衛
卡路塔瑞奇蘭卡摩
Original Assignee
應用材料股份有限公司
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Publication date
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本案介紹使用多官能胺及具有反應性部分之含矽前驅物，藉由分子層沉積而進行矽碳氮氧化物薄膜沉積的方法。

Description

矽碳氮氧化物的低溫分子層沉積
本揭示案之實施例一般係關於分子層沉積之方法。更特定而言，本揭示案之實施例係關於用於矽碳氮氧化物(SiCON)薄膜之分子層沉積的方法。
薄膜在基板表面上之沉積是各種工業中的重要製程，該等工業包括半導體處理、擴散阻障層塗層，及用於磁性讀/寫頭的介電質。特定而言，在半導體工業中，小型化需要對薄膜沉積進行原子能階控制以在高深寬比結構上產生保形塗層。
歸因於矽碳氮氧化物(SiCON)之低介電常數(k)，矽碳氮氧化物正被考慮用於間隔物及蝕刻終止層應用。由於裝置節點縮減至不足45奈米，因此需要介電薄膜於高深寬比結構上之卓越的正形性覆蓋。矽碳氮(氧)化物(SiCON/SiCN)薄膜可展現該等有利品質中的一些，但利用爐法製程產生的SiCON/SiCN薄膜沉積具有若干缺點。例如，該等缺點包括高溫需求(大於或等於550℃)，幾乎沒有設計薄膜組成及鍵結結構之能力。該等特性在前端工序(front end of line；FEOL)應用的熱循環期間影響濕式蝕刻抗性及電穩定性。在較低溫度下 經由電漿增強化學氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition；PE-CVD)而沉積之薄膜具有不良的階梯覆蓋，此歸因於自由基通量之定向性。
因此，現需要用於沉積諸如SiCN之各種含矽薄膜之改良方法。
本揭示案之一或更多個實施例係針對沉積薄膜之方法。將基板表面之至少一部分曝露於第一前驅物以在該基板表面上形成含胺薄膜，該第一前驅物包含多官能胺。將含胺薄膜曝露於第二前驅物以在基板表面之至少一部分上形成矽碳氮氧化物膜，該第二前驅物包含至少一個矽原子及至少一個反應性部分。
本揭示案之額外實施例係針對沉積薄膜之方法。將基板表面之至少一部分曝露於第一前驅物以在該基板表面上形成含胺薄膜，該第一前驅物包含多官能胺。第一前驅物包含一化合物，該化合物具有選自由 ，及上述各者之組合所 組成之群組的化學式，其中n在約1與約6之範圍中。從基板表面移除未反應之第一前驅物。將含胺薄膜曝露於第二前驅物以在基板表面之至少一部分上形成矽碳氮氧化物薄膜，該第二前驅物包含至少一個矽原子及至少一個反應性部分。反應性部分選自由異氰酸基、醛、酮、醯基氯化 物、酸酐及上述各者之組合所組成之群組。從基板表面移除未反應之第二前驅物。
本揭示案之另外實施例係針對沉積薄膜之方法。將基板表面之至少一部分曝露於第一前驅物以在處於約50℃至約200℃範圍中之溫度下在基板表面上形成含胺薄膜，該第一前驅物包含多官能胺。第一前驅物包含一 化合物，該化合物具有選自由 及上述各者之組合所組成之群組的化學式，其中n在約1與約6之範圍中。從基板表面移除未反應之第一前驅物。將含胺薄膜曝露於第二前驅物以在處於約50℃至約200℃範圍中之溫度下在基板表面之至少一部分上形成矽碳氮氧化物薄膜，該第二前驅物包含至少一個矽原子及至少一個反應性部分。反應性部分選自由異氰酸基、醛、酮、醯基氯化物、酸酐及上述各者之組合所組成之群組。從基板表面移除未反應之第二前驅物。連續重複以下步驟以形成具有選定厚度之矽碳氮氧化物薄膜：將基板表面中至少一部分曝露於第一前驅物，移除已反應之第一前驅物，曝露於第二前驅物，及移除未反應之第二前驅物。在選自由矽烷、二氯矽烷、三氯矽烷、氨、氧，及上述各者之組合所組成之群組中的氣體中對矽碳氮氧化物薄膜進行退火。
本揭示案之實施例之更多特徵、本質及各種優勢將在結合附圖考慮以下詳細描述之後變得更為顯而易 見，該等附圖亦可說明申請人所設想之最佳模式，且在該等附圖中，類似元件符號指示全文中類似部分，在該等附圖中：第1圖圖示依據本揭示案中一或更多個實施例之示例性MLD製程，如實例中所述；及第2圖圖示藉由使用如第1圖中所示例的實例中之製程所沉積的薄膜的傅立葉轉換紅外光譜。
在描述本揭示案的數個示例性實施例之前，將理解，本揭示案並非限定於以下描述中闡述之構造或製程步驟的細節。本揭示案能夠具有其他實施例，且能夠以各種方式實施或執行。
如在本文中所使用之「基板表面」係指在基板上形成之任何基板表面或材料表面，在製造製程期間，薄膜處理在該基板表面或材料表面上執行。例如，可在其上執行處理之基板表面包含諸如矽、氧化矽、應變矽、絕緣體上矽(silicon on insulator；SOI)、碳摻雜氧化矽、氮化矽、摻雜矽、鍺、砷化鎵、玻璃、藍寶石之材料，及諸如金屬、金屬氮化物、金屬合金，及其他導電性材料之任何其他材料，具體依據應用而定。基板包括但不限於半導體晶圓。基板可曝露於預處理製程以研磨、蝕刻、還原、氧化、羥基化、退火及/或烘焙基板表面。除直接在基板自身之表面上進行薄膜處理之外，在本揭示案之實施例中，亦可在形成於該基板上之底層上執行所揭示之薄膜 處理步驟中之任何步驟，如下文中更詳細地揭示，且術語「基板表面」意欲包括此類底層，如上下文中所指示。
本揭示案之一或更多個實施例使用原子層沉積(atomic layer deposition；ALD)之變體，該變體被稱作分子層沉積(molecular layer deposition；MLD)。MLD製程可用以沉積諸如聚醯亞胺、聚醯胺，或聚脲之聚合物。例如，可藉由交替曝露於1,4-二異氰酸丁酯及各種胺來執行聚脲之MLD，該等胺如乙二胺或參(2-胺基乙基)胺(tris(2-aminoethyl)amine)。發明者已意外地發現包含反應性部分之矽前驅物亦可藉由MLD而沉積。諸如異氰酸基基團(請參看方程式1)、醛或酮(請參看方程式2)、醯基氯化物(請參看方程式3)及酸酐(請參看方程式4)之反應性部分可參與與諸如乙二胺之各種胺的MLD反應。
方程式1-4圖示在胺與醛、酮、醯基氯化物及酸酐之間發生的常見有機反應。
在一些實施例中，胺為至少雙官能性的，因此一個胺可與基板表面反應，而另一個胺可保持未反應以參與隨後之ALD半反應。
發明者已發現可藉由使用兩個前驅物來沉積矽、碳、氧及氮之網狀結構。儘管術語矽碳氮氧化物(SiCON)用以描述具有矽、碳、氧及氮之薄膜，但熟習此項技術者將理解，此化學式並不意謂化學計量。例如，矽碳氮氧化物薄膜並非限於具有相等數目之矽、碳、氧及氮原子的薄膜，術語矽碳氮氧化物僅表示薄膜之主要組成。此外，將理解，矽碳氮氧化物薄膜亦可包含一些其他雜質或微量元素。例如，矽碳氮氧化物薄膜可含有高達約5%之其他元素(按原子計)，或高達約4%、或高達約3%、或高達約2%、或高達約1%、或高達約0.5%、或高達約0.2%。
在一些實施例中，胺經改質以含有兩個以上之NH2基團。在不受任何特定操作理論約束之情況下，據信，胺可交聯薄膜並增大機械強度。
本揭示案之一或更多個實施例涉及藉由以下方法執行之SiCON的低溫MLD：首先，將多官能胺輸送至反應腔室，該多官能胺將與基板反應以在表面上形成NH2基團層。接著，執行淨化以移除任何未反應的胺。接著，將矽前驅物輸送至反應器腔室，以便前驅物與表面上之NH2基團反應以形成新的碳氮鍵。淨化腔室以移除任何未反應的矽前驅物。此製程之多次循環將產生矽碳氮氧化物之低溫沉積。沉積溫度可為50℃-200℃，且壓力將為0-300托。
薄膜品質可依據眾多因數而改變。所形成之薄膜可能由於低溫及沉積薄膜密度相對較低而具有不良品質。在一些實施例中，在諸如(H2SiCl2、SiCl3、矽烷、NH3、O2等)氣體下進行退火可有助於使薄膜緻密，且亦調諧薄膜之特性。
因此，本揭示案之一或更多個實施例係針對沉積薄膜之方法。將基板表面之至少一部分曝露於第一前驅物以在該基板表面上形成含胺薄膜，該第一前驅物包含多官能胺。在一些實施例中，多官能胺包含兩個胺基團、三個胺基團、四個胺基團、五個胺基團，或更多胺基團。
在一些實施例中，第一前驅物包含一化合物， 該化合物具有化學式，其中n高達約16，或 高達約15，或高達約14，或高達約13，或高達約12，或高達約11，或高達約10，或高達約9，或高達約8，或高達約7，或高達約6，或處於約1至約8之範圍中，或處於約1至約6之範圍中。
在一些實施例中，第一前驅物包含一化合物， 該化合物具有化學式，其中n高達約 16，或高達約15，或高達約14，或高達約13，或高達約12，或高達約11，或高達約10，或高達約9，或高達約8，或高達約7，或高達約6，或處於約1至約8之範圍中，或處於約1至約6之範圍中。
在一些實施例中，第一前驅物包含一化合物， 該化合物具有化學式，其中n高達約16， 或高達約15，或高達約14，或高達約13，或高達約12，或高達約11，或高達約10，或高達約9，或高達約8，或高達約7，或高達約6，或處於約1至約8之範圍中，或處於約1至約6之範圍中。
在一些實施例中，第一前驅物包含一化合物， 該化合物具有選自由
及上述各者之組合所組成之群組的化學 式，其中n高達約16，或高達約15，或高達約14，或高達約13，或高達約12，或高達約11，或高達約10，或高達約9，或高達約8，或高達約7，或高達約6，或處於約1至約8之範圍中，或處於約1至約6之範圍中。
在一些實施例中，在曝露於第一前驅物之後，處理腔室或基板表面可經淨化除去過量未反應之第一前驅物。此舉防止第一前驅物第一前驅物與隨後之第二前驅物之間發生任何氣相反應。當意欲進行化學氣相沉積(chemical vapor deposition；CVD)反應時，無需在曝露於第一前驅物與曝露於第二前驅物之間進行淨化。對於CVD反應，第一前驅物及第二前驅物可同時曝露。
在傳統時域ALD製程中，可能在曝露於第二前驅物之前淨化除去整個處理腔室中之第一前驅物。在空間ALD製程中，第一前驅物及第二前驅物流入處理腔室之單獨部分中，且由氣簾隔開，以防止發生氣相反應。在空間製程中，基板在處理腔室之不同區域之間穿過氣簾而 移動，以便基板之不同部分同時曝露於第一前驅物及第二前驅物。
在ALD類型製程中，在形成含胺薄膜之後，可將含胺薄膜曝露於第二前驅物。第二前驅物包含矽原子及至少一個反應性部分，以在基板表面之至少一部分上形成矽碳氮氧化物薄膜。在一些實施例中，第二前驅物之反應性部分包含異氰酸基基團。在一些實施例中，第二前驅物之反應性部分包含醛。在一些實施例中，第二前驅物之反應性部分包含酮。在一些實施例中，第二前驅物之反應性部分包含醯基氯化物。在一些實施例中，第二前驅物之反應性部分包含酸酐。在一些實施例中，第二前驅物之反應性部分選自由異氰酸基、醛、酮、醯基氯化物、酸酐及上述各者之組合所組成之群組。
在一或更多個實施例中，第二前驅物包含一化 合物，該化合物具有化學式，其中n高達 約16，或高達約15，或高達約14，或高達約13，或高達約12，或高達約11，或高達約10，或高達約9，或高達約8，或高達約7，或高達約6，或處於約1至約8之範圍中，或處於約1至約6之範圍中；y處於約1至約3之範圍中，且R選自由氫、烷基基團、胺基基團及上述各者之組合所組成之群組。
在一些實施例中，第二前驅物包含一化合物， 該化合物具有化學式，其中n高達約 16，或高達約15，或高達約14，或高達約13，或高達約12，或高達約11，或高達約10，或高達約9，或高達約8，或高達約7，或高達約6，或處於約1至約8之範圍中，或處於約1至約6之範圍中；y處於約1至約3之範圍中，且R選自由氫、烷基基團、胺基基團及上述各者之組合所組成之群組，且R'選自由氫、烷基基團或鹵化物所組成之群組。
在一些實施例中，第二前驅物包含一化合物， 該化合物具有化學式，其中每一y獨立地 處於約1至約2之範圍中，且R選自由氫、烷基基團、胺基基團及上述各者之組合所組成之群組。
在一或更多個實施例中，第二前驅物包含一化合物，該化合物具有選自以下化學式中一或更多者之化學 式：，其中n高達約 16，或高達約15，或高達約14，或高達約13，或高達約12，或高達約11，或高達約10，或高達約9，或高達約8，或高達約7，或高達約6，或處於約1至約8之範圍中，或 處於約1至約6之範圍中；y處於約1至約3之範圍中，且R選自由氫、烷基基團、胺基基團及上述各者之組合所組成 之群組；，其中每一y獨立地處於約1至 約2之範圍中，且R選自由氫、烷基基團、胺基基團及上述各者之組合所組成之群組。
在一些實施例中，在曝露於第二前驅物之後，處理腔室或基板表面可經淨化除去過量未反應之第二前驅物。此舉防止第二前驅物與隨後之第一前驅物之間發生任何氣相反應。
該方法之一些實施例進一步包括對矽碳氮氧化物薄膜進行退火。該薄膜可在惰性氣氛或反應性氣氛下進行退火。在不受任何特定操作理論約束之情況下，據信，對薄膜進行退火可導致薄膜緻密化及強化。在一或更多個實施例中，薄膜在包含含矽氣體之環境中進行退火。在一或更多個實施例中，薄膜在選自由矽烷、二氯矽烷、三氯矽烷、氨、氧，及上述各者之組合所組成之群組中的氣體下進行退火。
沉積製程溫度可低於約400℃、350℃、300℃、250℃，或200℃。在一些實施例中，在第一前驅物曝露期間，或第二前驅物曝露期間，或第一前驅物與第二前驅物兩者曝露期間，基板表面之沉積溫度可低於約400℃、350℃、300℃、250℃或200℃。在一或更多個實 施例中，在曝露於第一前驅物及第二前驅物期間，將基板表面維持在約25℃至約400℃之範圍中的溫度下，或約50℃至約300℃之範圍中的溫度下，或約50℃至約200℃之範圍中的溫度下。
實例
矽碳氮氧化物薄膜係藉由連續曝露於四異氰酸矽(Si(NCO)4；TICS)及乙二胺(EDA)而用MLD製程沉積。第1圖圖示對涉及TICS及乙二胺之SiCON的MLD的圖示說明。具有天然氧化物之矽基板曝露於氨電漿處理(壓力為0.78托，功率為100W)下達20秒之久。在整個沉積中，基板溫度維持在125℃。TICS起泡器維持在約70℃之溫度，且EDA氣泡維持在約23℃之溫度。氮氣以約250sccm流經TICS起泡器，且以約250sccm流經EDA起泡器。在沉積期間，兩種前驅物之間約有35秒的淨化時間(5秒淨化及30秒泵送)，腔室壓力維持在約30-35托。執行介入有淨化的第一前驅物及第二前驅物之兩百次循環。以約0.5Å/循環之生長速率沉積約99Å之矽碳氮氧化物薄膜(藉由橢圓測量法測得)。
第2圖圖示沉積膜之傅立葉轉換紅外光譜。傅立葉轉換紅外光譜標記有共振，該共振被認為屬於NH、CH2、C=)、H-NCO，及Si-O或Si-N鍵。
所沉積薄膜之X射線光電子光譜法(X-ray photoelectron spectroscopy；XPS)結果在表1中顯示。
此說明書全文中對「一個實施例」、「某些實施例」、「各種實施例」、「一或更多個實施例」、「在一些實施例中」，或「一實施例」之提及意謂結合實施例進行描述之特定特徵、結構、材料，或特性可包括在本揭示案的至少一個實施例中。此外，諸如「在一或更多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在一些實施例中」、「在一個實施例中」或「在一實施例中」之用語在本說明書全文中多處之出現並非一定係指本揭示案中之同一實施例。此外，所述之特定特徵、結構，或特性可在一或更多個實施例中以任何適合之方式組合。
儘管本文中之揭示內容已藉由參考特定實施例而進行描述，但將理解，該等實施例僅以說明本揭示之原理及應用為目的。對熟習此項技術者而言將顯而易見的是，可在不脫離本揭示案精神及範疇之情況下對本揭示案之材料、方法及設備進行各種修改及更動。由此，本揭示案意欲包括符合所附專利申請範圍及其等效形式之範疇的修改及更動。

Claims (20)

  1. 一種用於沉積一薄膜之方法，該方法包括以下步驟：將一基板表面之至少一部分曝露於一第一前驅物以在該基板表面上形成一含胺薄膜，該第一前驅物包含一多官能胺；及將該含胺薄膜曝露於一第二前驅物以在該基板表面之至少一部分上形成一矽碳氮氧化物薄膜，該第二前驅物包含至少一個矽原子及至少一個反應性部分。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該多官能胺包含兩個胺基團。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該多官能胺包含三個胺基團。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該第一前驅物包含一化合物，該化合物具有一化學式， 其中n在約1與約6之一範圍中。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該第一前驅物包含一化合物，該化合物具有一化學式 其中n在約1與約6之一範圍中。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該第一前驅物包含一化合物，該化合物具有一化學式 其中n在約1與約6之一範圍中。
  7. 如請求項1所述之方法，其中該第二前驅物之該反應性部分包含一異氰酸基基團。
  8. 如請求項1所述之方法，其中該第二前驅物之該反應性部分包含一醛。
  9. 如請求項1所述之方法，其中該第二前驅物之該反應性部分包含一酮。
  10. 如請求項1所述之方法，其中該第二前驅物之該反應性部分包含一醯基氯化物。
  11. 如請求項1所述之方法，其中該第二前驅物之該反應性部分包含一酸酐。
  12. 如請求項1所述之方法，其中該第二前驅物包含一化合物，該化合物具有一化學式 其中n處於約0至約6之一範圍中，y處於約1至約3之一範圍中，且R選自由氫、烷基基團、胺基基 團及上述各者之組合所組成之一群組。
  13. 如請求項1所述之方法，其中該第二前驅物包含一化合物，該化合物具有一化學式 其中n處於約0至約6之一範圍中，y處於約1至約3之一範圍中，R選自由氫、烷基基團、胺基基團及上述各者之組合所組成之一群組，且R'選自由氫、烷基基團及鹵化物所組成之一群組。
  14. 如請求項1所述之方法，其中該第二前驅物包含一化合物，該化合物具有一化學式 其中每一y獨立地處於約1至約2之一範圍中，且R選自由氫、烷基基團、胺基基團及上述各者之組合所組成之一群組。
  15. 如請求項1所述之方法，進一步包括在選自由矽烷、二氯矽烷、三氯矽烷、氨、氧，及上述各者之組合所組成之一群組中的一氣體下對該矽碳氮氧化物薄膜進行退火。
  16. 如請求項1所述之方法，其中在曝露於該 第一前驅物及該第二前驅物期間，該基板表面維持在約50℃至約200℃之一溫度範圍中。
  17. 如請求項1所述之方法，其中該基板表面之一部分曝露於該第一前驅物，而該基板表面之另一不同部分則曝露於該第二前驅物。
  18. 一種用於沉積一薄膜之方法，該方法包括以下步驟：將一基板表面之至少一部分曝露於一第一前驅物以在該基板表面上形成一含胺薄膜，該第一前驅物包含一多官能胺，該第一前驅物包含一化合物，該化合物 具有選自由及上述各者之組合所組 成之一群組的一化學式，其中n在約1與約6之一範圍中；從該基板表面移除未反應之該第一前驅物；將該含胺薄膜曝露於一第二前驅物以在該基板表面之至少一部分上形成一矽碳氮氧化物薄膜，該第二前驅物包含至少一個矽原子及至少一個反應性部分，該反應性部分選自由異氰酸基、醛、酮、醯基氯化物、酸酐及上述各者之組合所組成之一群組；及從該基板表面移除未反應之該第二前驅物。
  19. 如請求項18所述之方法，進一步包括以下步驟：在選自由矽烷、二氯矽烷、三氯矽烷、氨、氧， 及上述各者之組合所組成之一群組中的一氣體下對該矽碳氮氧化物薄膜進行退火。
  20. 一種用於沉積一薄膜之方法，該方法包括以下步驟：在處於約50℃至約200℃之一範圍中之一溫度下，將一基板表面之至少一部分曝露於一第一前驅物以在該基板表面上形成一含胺薄膜，該第一前驅物包含一多官能胺，該第一前驅物包含一化合物，該化合 物具有選自由及上述各者之組合 所組成之一群組之一化學式，其中n在約1與約6之一範圍中；從該基板表面移除未反應之該第一前驅物；在處於約50℃至約200℃之一範圍中之一溫度下，將該含胺薄膜曝露於一第二前驅物以在該基板表面之至少一部分上形成一矽碳氮氧化物薄膜，該第二前驅物包含至少一個矽原子及至少一個反應性部分，該反應性部分選自由異氰酸基、醛、酮、醯基氯化物、酸酐及上述各者之組合所組成之一群組；從該基板表面移除未反應之該第二前驅物；重複以下步驟：連續將該基板表面的至少一部分曝露於該第一前驅物，移除已反應之該第一前驅物，曝露於該第二前驅物，及移除未反應之該第二前驅物， 以形成具有一選定厚度之一矽碳氮氧化物薄膜；及在選自由矽烷、二氯矽烷、三氯矽烷、氨、氧，及上述各者之組合所組成之一群組中的一氣體中對該矽碳氮氧化物薄膜進行退火。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110029325A (zh) * 2018-01-10 2019-07-19 东京毅力科创株式会社 成膜方法
CN112824559A (zh) * 2019-11-20 2021-05-21 中国科学院微电子研究所 一种低温沉积硅碳氮氧分子薄膜的方法
CN113373429A (zh) * 2020-03-08 2021-09-10 应用材料公司 非晶碳膜的分子层沉积

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201610204A (zh) * 2014-07-26 2016-03-16 應用材料股份有限公司 矽碳氮氧化物的低溫分子層沉積
US20180022691A1 (en) 2016-07-21 2018-01-25 Versum Materials Us, Llc High Purity Ethylenediamine for Semiconductor Applications
US11735413B2 (en) 2016-11-01 2023-08-22 Versum Materials Us, Llc Precursors and flowable CVD methods for making low-k films to fill surface features
US10176984B2 (en) 2017-02-14 2019-01-08 Lam Research Corporation Selective deposition of silicon oxide
US10242866B2 (en) 2017-03-08 2019-03-26 Lam Research Corporation Selective deposition of silicon nitride on silicon oxide using catalytic control
US10043656B1 (en) * 2017-03-10 2018-08-07 Lam Research Corporation Selective growth of silicon oxide or silicon nitride on silicon surfaces in the presence of silicon oxide
US9911595B1 (en) 2017-03-17 2018-03-06 Lam Research Corporation Selective growth of silicon nitride
US10559461B2 (en) 2017-04-19 2020-02-11 Lam Research Corporation Selective deposition with atomic layer etch reset
US10957543B2 (en) 2017-09-29 2021-03-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Device and method of dielectric layer
US10460930B2 (en) 2017-11-22 2019-10-29 Lam Research Corporation Selective growth of SiO2 on dielectric surfaces in the presence of copper
US11404275B2 (en) 2018-03-02 2022-08-02 Lam Research Corporation Selective deposition using hydrolysis
US11107674B2 (en) 2019-01-24 2021-08-31 Applied Materials, Inc. Methods for depositing silicon nitride
EP4058188A4 (en) * 2019-11-11 2024-01-31 The Regents of the University of Colorado, a body corporate Synthesis process for solid carbon capture materials
US12142479B2 (en) * 2020-01-17 2024-11-12 Asm Ip Holding B.V. Formation of SiOCN thin films
US11359281B2 (en) 2020-01-26 2022-06-14 Applied Materials, Inc. Selective deposition of SiCON by plasma ALD
KR20260005647A (ko) * 2024-07-03 2026-01-12 한양대학교 산학협력단 SiONC 박막 및 그 제조 방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040084774A1 (en) * 2002-11-02 2004-05-06 Bo Li Gas layer formation materials
US7294449B1 (en) * 2003-12-31 2007-11-13 Kovio, Inc. Radiation patternable functional materials, methods of their use, and structures formed therefrom
US7129187B2 (en) 2004-07-14 2006-10-31 Tokyo Electron Limited Low-temperature plasma-enhanced chemical vapor deposition of silicon-nitrogen-containing films
US20060228903A1 (en) 2005-03-30 2006-10-12 Mcswiney Michael L Precursors for the deposition of carbon-doped silicon nitride or silicon oxynitride films
US8080282B2 (en) 2006-08-08 2011-12-20 Asm Japan K.K. Method for forming silicon carbide film containing oxygen
JP2008053507A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd ドライエッチング方法
US20100081293A1 (en) 2008-10-01 2010-04-01 Applied Materials, Inc. Methods for forming silicon nitride based film or silicon carbon based film
JP5706755B2 (ja) * 2010-06-10 2015-04-22 東ソー株式会社 ヒドロシラン誘導体、その製造方法、ケイ素含有薄膜の製造法
US8647993B2 (en) * 2011-04-11 2014-02-11 Novellus Systems, Inc. Methods for UV-assisted conformal film deposition
JP5806612B2 (ja) 2011-12-27 2015-11-10 東京エレクトロン株式会社 シリコン酸炭窒化膜の形成方法
US9200167B2 (en) * 2012-01-27 2015-12-01 Air Products And Chemicals, Inc. Alkoxyaminosilane compounds and applications thereof
JP6415808B2 (ja) * 2012-12-13 2018-10-31 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
US9643844B2 (en) * 2013-03-01 2017-05-09 Applied Materials, Inc. Low temperature atomic layer deposition of films comprising SiCN or SiCON
WO2015194901A1 (en) * 2014-06-19 2015-12-23 Lg Innotek Co., Ltd. Inorganic filler, epoxy resin composition including the same and light emitting element including insulating layer using the composition
TW201610204A (zh) * 2014-07-26 2016-03-16 應用材料股份有限公司 矽碳氮氧化物的低溫分子層沉積
US9786492B2 (en) * 2015-11-12 2017-10-10 Asm Ip Holding B.V. Formation of SiOCN thin films

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110029325A (zh) * 2018-01-10 2019-07-19 东京毅力科创株式会社 成膜方法
US11367610B2 (en) 2018-01-10 2022-06-21 Tokyo Electron Limited Film forming and process container cleaning method
CN110029325B (zh) * 2018-01-10 2022-06-21 东京毅力科创株式会社 成膜方法
CN112824559A (zh) * 2019-11-20 2021-05-21 中国科学院微电子研究所 一种低温沉积硅碳氮氧分子薄膜的方法
CN113373429A (zh) * 2020-03-08 2021-09-10 应用材料公司 非晶碳膜的分子层沉积

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