TW201816169A - 用於沉積氧化矽膜的組合物及方法 - Google Patents
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Abstract
此處描述的是用於形成氧化矽膜的組合物及方法。於一態樣中，該膜係沉積自至少一矽前驅物化合物，其中該至少一矽前驅物化合物係選自如此處定義的以下式A及B：
Description
本案在35 U.S.C.§ 119(e)下請求2016年9月19日申請的第62/396410號美國臨時專利申請案、2016年10月14日申請的第62/408167號美國臨時專利申請案、及2016年11月4日申請的第62/417619號美國專利臨時申請案之優先權。該些臨時專利申請案的揭示內容，在此以引用的方式將其全文併入本文。
本文描述的是用於形成含氧和矽的膜的組合物及方法。更特定地，本文描述的是在約300℃或更少之一或多個沉積溫度、或更特定介於自約25℃至約300℃，用於形成化學計量或非化學計量的氧化矽膜或材料的組合物及方法。
原子層沉積(ALD)和電漿增強原子層沉積(PEALD)係在低溫(<500℃)用於沉積共形氧化矽膜的製程。於ALD和PEALD兩者製程中，該前驅物及反應氣體(諸如氧或臭氧)係 以某些循環數目分開脈衝於每一循環形成氧化矽單層。然而，使用該些製程於低溫沉積的氧化矽可能含有不純物程度諸如，但不限於，氮(N)，其在某些半導體應用可能有損害。為了解決此問題，一個可能的解決方法是增加沉積溫度至500℃或更高。然而，於這些高溫，半導體產業利用的傳統前驅物傾向於自我反應、熱分解及以化學氣相沉積(CVD)模式沉積而非一ALD模式。該CVD模式沉積相較於ALD沉積具有降低的共形性，尤其對於在很多半導體應用需要的高寬比結構。此外，該CVD模式沉積較ALD模式沉積具有較少的膜或材料的厚度控制。
名稱為「一些新穎的烷基胺矽烷」的參考文獻，Abel,E.W.et al.,J.Chem.Soc.,(1964),Vol.26,pp.1528-1530描述自三甲基氯矽烷(Me3SiCl)和適當的胺類直接交互作用之各種不同的胺矽烷化合物諸如Me3SiNHBu-iso、Me3SiNHBu-sec、Me3SiN(Pr-iso)2及Me3SiN(Bu-sec)2的製備，其中Me=甲基、Bu-sec=仲丁基、及Pr-iso=異丙基。
名稱為「藉由現址穿透式FTIR光譜儀研究的使用参(二甲基胺)矽烷及過氧化氫沉積的SiO2原子層沉積」的參考文獻，Burton,B.B.,et al.,The Journal of Physical Chemistry(2009),Vol.113,pp.8249-57描述使用各種不同的前驅物和作為氧化劑的H2O2的氧化矽(SiO2)之原子層沉積(ALD)。該矽前驅物係(N,N-二甲基胺)三甲基矽烷)(CH3)3SiN(CH3)2、乙烯基三甲氧基矽烷CH2CHSi(OCH3)3、三乙烯基甲氧基矽烷(CH2CH)3SiOCH3、肆(二甲 基胺)矽烷Si(N(CH3)2)4及参(二甲基胺)矽烷(TDMAS)SiH(N(CH3)2)3。TDMAS被確定為這些前驅物中最有效的。然而，另外的研究確定來自TDMAS的SiH*表面種類，難以只使用水移除。後續研究使用TDMAS及H2O2作為氧化劑，及在150-550℃的溫度範圍探索SiO2原子層沉積。TDMAS及H2O2的表面反應需要暴露以達到完成，及使用現址FTIR光譜術監測。隨著TDMAS暴露的該FTIR振動光譜係顯示對O-H伸縮振動的一吸收度損失及對C-Hx和Si-H伸縮振動的一吸收度獲得。隨著H2O2暴露的該FTIR振動光譜係顯示對C-Hx和Si-H伸縮振動的一吸收損失及對O-H伸縮振動的一吸收增加。該SiH*表面種類只在溫度>450℃時完全移除。SiO2的整體振動模式係介於1000-1250cm-1觀察，及隨著TDMAS及H2O2的反應循環次數逐漸生長。穿透式電子顯微鏡(TEM)於TDMAS及H2O2係在溫度介於150-550℃之間，在ZrO2奈米粒子上的反應循環50次之後操作。藉由TEM在每一溫度確定的膜厚係用於得到該SiO2原子層沉積成長速率。每個循環的生長係自150℃的0.8埃/循環改變至550℃的1.8埃/循環，以及與SiH*表面種類的移除相關。使用TDMAS及H2O2的SiO2原子層沉積對於在溫度>450℃的SiO2原子層沉積應該是有價值的。
JP2010275602和JP2010225663揭露使用原材料以形成一含矽薄膜，諸如氧化矽，以一化學氣相沉積(CVD)製程，在自300-500℃之一溫度範圍形成。原材料係一有機矽化合物，以化學式代表：(a)HSi(CH3)(R1)(NR2R3)，其中，R1代表NR4R5或一1C-5C烷基；R2和R4各自代表一1C-5C烷基或氫原子；及R3和R5各自代表一 1C-5C烷基；或(b)HSiCl(NR1R2)(NR3R4)，其中R1和R3獨立代表一具有1至4個碳原子的烷基，或一氫原子；及R2和R4獨立代表一具有1至4個碳原子的烷基。該有機矽化合物含有H-Si鍵。
美國專利號5,424,095揭露一種於碳氫化合物的工業熱解過程中減少結焦速率的方法，反應器的內表面塗佈一種陶瓷材料的均勻層，該層係藉由熱分解在氣相中的非烷氧基的有機矽前驅物沉積，在含有氣體氛圍的蒸氣中以便形成氧化物陶瓷。
美國專利公開號2012/0291321揭露一種用於形成一高品質Si碳氮化物阻障層介電膜之PECVD製程，該Si碳氮化物阻障層介電膜介於一介電膜與一積體電路基材之金屬互連之間，該方法包括以下步驟：提供具有一介電膜或一金屬互連的一積體電路基材；使該基材與一阻障介電膜前驅物接觸，該阻障介電膜前驅物包括：RxRy(NRR')zSi，其中R、R'、R和R'每一個係各自選自H、直鏈或分支鏈的飽和或不飽和烷基、或芳基；其中x+y+z=4；z=1至3；但是R、R'不能同時為H；及該處z=1或2，接著每一x和y係至少1；形成具有C/Si率>0.8及一N/Si率>0.2的該Si碳氮化物阻障層介電膜在該積體電路基材上。
美國專利公開號2013/0295779 A描述一種用於形成氧化矽膜的原子層沉積(ALD)的製程，該製程在一沉積溫度>500℃，使用具有以下化學式的矽前驅物：I. R1R2 mSi(NR3R4)nXp
其中R1、R2及R3每一個係獨立地選自氫、一直鏈或分支鏈C1至C10烷基、及一C6至C10芳基；R4係選自一直鏈或分支鏈C1至C10烷基、及一C6至C10芳基、一C3至C10烷矽基；其中R3和R4係鏈結形成一環狀環結構或R3和R4未鏈結形成一環狀環結構；X係選自由Cl、Br和I所組成的群組之一鹵化物；m係0至3；n係0至2；及p係0至2，及m+n+p=3；及II. R1R2 mSi(OR3)n(OR4)qXp
其中R1及R2每一個係獨立地選自氫、一直鏈或分支鏈C1至C10烷基、及一C6至C10芳基；R3及R4每一個係獨立地選自一直鏈或分支鏈C1至C10烷基、及一C6至C10芳基；其中R3和R4係鏈結形成一環狀環結構或R3和R4未鏈結形成一環狀環結構；X係選自由Cl、Br和I所組成的群組之一鹵化物原子；m係0至3；n係0至2；q係0至2；及p係0至2，及m+n+q+p=3。
美國專利號7,084,076揭露一種鹵代矽氧烷，諸如六氯二矽氧烷(HCDSO)，其係用於吡啶配合作為ALD沉積的觸媒，在低於500℃下形成二氧化矽。
美國專利號6,992,019揭露一種用於觸媒輔助原子層沉積(ALD)在一半導體基材上形成具有上等性質的一氧化矽層的方法，藉由使用由具有至少二矽原子之矽化合物所組成的一第一反應物成分，或使用一三級脂肪胺作為催化劑成分，或二者的組合，連同相關的沖洗方法和次序。使用的前驅物是六氯二矽烷。沉積溫度係介於 25-150℃之間。
以上所指出的專利案、專利申請案及其他刊物的揭示內容在此以引用的方式將其全文併入本文。
然而，上述先前技術仍然遭受某些缺點，因而仍然存在開發用於形成具有至少一或多個以下屬性的氧化矽膜之一製程的需求：大約2.1克/立方公分或更大的密度、於沉積期間之成長速率為1.0埃/循環或更大、低的化學不純物，及/或使用更便宜、反應性、及更穩定的矽前驅物化合物於熱原子層沉積、電漿增強原子層沉積(ALD)製程或電漿增強ALD類製程中之高共形。此外，存在著開發出能提供例如從氧化矽至碳摻雜氧化矽的範圍之可調整的膜的前驅物的一需求。
本文描述的是一種在相對低溫，例如300℃或更低之一或多個溫度、或於其他具體例中，於相對高溫，例如600℃或更高之一或多個溫度，在一電漿增強ALD、電漿增強循環化學氣相沉積(PECCVD)、電漿增強ALD類製程、或具有含氧反應物源之ALD製程用於沉積化學計量或非化學計量的氧化矽材料或膜的製程，該材料或膜諸如，但不限於，氧化矽、碳摻雜氧化矽、氮氧化矽膜、或碳摻雜氮氧化矽膜。
於一態樣中，提供一種沉積包含矽及氧的膜在一基材上的方法，其包括以下步驟： a)提供一基材在一反應器中；b)將至少一矽前驅物化合物導入該反應器中，其中該至少一矽前驅物化合物具有至少一Si-O-Si鍵聯係選自由式A和B所組成之群組：
其中R1係獨立選自一直鏈C1至C10烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C3至C10雜環基、一C3至C10烯基、一C3至C10炔基及一C4至C10芳基；R2係選自由氫、一C1至C10直鏈烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C3至C10雜環基、一C3至C10烯基、一C3至C10炔基及一C4至C10芳基所組成之群組，其中式A或B中的R1及R2係鍵聯形成一環狀環結構或未鍵聯形成一環狀環結構；R3-8每一個係獨立選自氫、一直鏈C1至C10烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C2至C10烯基、一C2至C10炔基及一C4至C10芳基；X係選自由氫、一直鏈C1至C10烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C2至C10烯基、一C2至C10炔基、一C4至C10芳基、鹵化物(Cl、Br、I)及NR9R10所組成的群組，該處R9及R10每一個係獨立選自氫、一直鏈C1至C6烷基、一分支鏈C3至C6烷基、一C3至C10環烷基、一C3至C10烯基、一C3至C10炔基及一C4至C10芳基，其中R9及R10係鍵聯形成一環狀環結構或未鍵聯形成一環狀環結構，其中R1及R9係鍵聯形成一環狀環或未鍵聯形成一環狀環； c)使用一沖洗氣體沖洗該反應器；d)將一含氧源導入該反應器中；及e)使用該沖洗氣體沖洗該反應器， 其中該步驟b至e被重複直到一所欲膜厚被沉積；及其中該方法係在介於自約25℃至600℃之一或多個溫度下被進行。
於此或其他具體例中，該含氧源係選自由一氧電漿、臭氧、一水蒸氣、水蒸氣電漿、具有或未具惰性氣體的氧化氮(例如，N2O、NO、NO2)電漿、氧化碳(例如，CO2、CO)電漿及其之組合所組成之群組的一源。於某些具體例中，該含氧源更包含一惰性氣體。於這些具體例中，該惰性氣體係選自由氬氣、氦氣、氮氣、氫氣及其之組合所組成之群組。於另一具體例中，該含氧源不包含一惰性氣體。於又一具體例中，該含氧源包含於電漿條件下與反應劑反應的氮以提供一氮氧化矽膜。
於一或多個上述具體例中，該含氧電漿源係選自由具有或未具惰性氣體的氧電漿、具有或未具惰性氣體的水蒸氣電漿、具有或未具惰性氣體的氧化氮(例如，N2O、NO、NO2)電漿、具有或未具惰性氣體的氧化碳(例如，CO2、CO)電漿及其之組合所組成的群組。於某些具體例中，該含氧電漿源更包含一惰性氣體。於這些具體例中，該惰性氣體係選自由氬氣、氦氣、氮氣、氫氣或其之組合所組成之群組。於另一具體例中，該含氧電漿源不包含一惰性氣體。
本發明之一具體例係有關一種用於使用一氣相沉積製程沉積選自一氧化矽或一碳摻雜氧化矽膜之一膜的組合物，該組合物 包括：至少一矽前驅物包括選自由式A及B所組成之群組的一化合物：
其中R1係獨立選自一直鏈C1至C10烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C3至C10雜環基、一C3至C10烯基、一C3至C10炔基及一C4至C10芳基；R2係選自由氫、一C1至C10直鏈烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C3至C10雜環基、一C3至C10烯基、一C3至C10炔基及一C4至C10芳基所組成之群組，其中在式A或B中的R1及R2係鍵聯形成一環狀環結構或未鍵聯形成一環狀環結構；R3-8每一個係獨立選自氫、一直鏈C1至C10烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C2至C10烯基、一C2至C10炔基及一C4至C10芳基；X係選自由氫、一直鏈C1至C10烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C2至C10烯基、一C2至C10炔基、一C4至C10芳基、鹵化物(Cl、Br、I)及NR9R10所組成的群組，該處R9及R10每一個係獨立選自氫、一直鏈C1至C6烷基、一分支鏈C3至C6烷基、一C3至C10環烷基、一C3至C10烯基、一C3至C10炔基及一C4至C10芳基，其中R9及R10係鍵聯形成一環狀環結構或未鍵聯形成一環狀環結構，其中R1及R9係鍵聯形成一環狀環或未鍵聯形成一環狀環。
本發明之另一具體例係有關包含至少一下列特徵之一氧化矽膜：至少約2.1克/立方公分之一密度；如在HF比水為1：100的稀氫氟酸(0.5wt% dHF)之一溶液中量測的一濕蝕刻率小於約2.5 Å/s；上至6MV/cm的漏電低於約1 e-8A/cm2；及如以SIMS量測之一氫不純物低於約5 e20原子/立方公分。
本發明之具體例能單獨或互相組合使用。
本文描述的是有關使用大約300℃或更低之一或多個溫度、或自約25℃至約300℃，或自約250℃至約600℃或自約600℃至約800℃，形成化學計量或非化學計量的包含矽和氧之膜或材料的組合物及方法，該膜或材料諸如，但不限於，一氧化矽、一碳摻雜氧化矽膜、一氮氧化矽、一碳摻雜氮氧化矽膜或其之組合。本文描述的膜係以諸如一原子層沉積(ALD)或以一原子層沉積類製程諸如，但不限於，一電漿增強ALD或一電漿增強循環化學氣相沉積製程(CCVD)之一沉積製程沉積。本文描述之該低溫沉積(例如一或多個自約環境溫度至300℃的沉積溫度)方法提供展示至少一或多個以下優點之膜或材料：大約2.1克/立方公分或更大的密度、1.0埃/循環或更大之成長速率、低的化學不純物、於熱原子層沉積、電漿增強原子層沉積(ALD)製程或電漿增強ALD類製程中之高共形、調整所得膜中碳含量之能力；及/或當於0.5wt%稀氫氟酸中量測，膜具有5埃每秒(Å/sec)或更小之蝕刻率。對於碳摻雜氧化矽膜，希望大於1%碳以 調整蝕刻率在0.5wt%稀氫氟酸中至低於2埃/秒之數值，另外其他特徵諸如，但不限於，大約1.8克/立方公分或更大、大約2.0克/立方公分或更大的密度。
本發明可使用本技術已知的設備實行。例如，本發明方法可使用半導體製造技術中傳統的一反應器。
於一態樣中，提供一種包含至少一矽前驅物化合物之組合物，該矽前驅物化合物具有至少一Si-O-Si鍵聯及至少一有機胺官能性。如此矽前驅物化合物具有以式A及/或B代表之一結構：
其中R1係獨立選自一直鏈C1至C10烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C3至C10雜環基、一C3至C10烯基、一C3至C10炔基及一C4至C10芳基；R2係選自由氫、一C1至C10直鏈烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C3至C10雜環基、一C3至C10烯基、一C3至C10炔基及一C4至C10芳基所組成之群組，其中在式A或B中的R1及R2係鍵聯形成一環狀環結構或未鍵聯形成一環狀環結構；R3-8每一個係獨立選自氫、一直鏈C1至C10烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C2至C10烯基、一C2至C10炔基及一C4至C10芳基；X係選自由氫、一直鏈C1至C10烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C2至C10烯基、一C2至C10炔基、一C4至C10芳基、鹵化物(Cl、Br、I)及NR9R10所組成的群組，該處R9及R10每一個係 獨立選自氫、一直鏈C1至C6烷基、一分支鏈C3至C6烷基、一C3至C10環烷基、一C3至C10烯基、一C3至C10炔基及一C4至C10芳基，其中R9及R10係鍵聯形成一環狀環結構或未鍵聯形成一環狀環結構，及其中R1及R9係鍵聯形成一環狀環或未鍵聯形成一環狀環。
於另一態樣中，提供一組合物，包含(a)至少一矽前驅物化合物，具有至少一Si-O-Si鍵聯及至少一有機胺官能性。如此矽前驅物化合物具有以式A或B代表之一結構：
其中R1係獨立選自一直鏈C1至C10烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C3至C10雜環基、一C3至C10烯基、一C3至C10炔基及一C4至C10芳基；R2係選自由氫、一C1至C10直鏈烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C3至C10雜環基、一C3至C10烯基、一C3至C10炔基及一C4至C10芳基所組成之群組，其中在式A或B中的R1及R2係鍵聯形成一環狀環結構或未鍵聯形成一環狀環結構；R3-8每一個係獨立選自氫、一直鏈C1至C10烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C2至C10烯基、一C2至C10炔基及一C4至C10芳基；X係選自由氫、一直鏈C1至C10烷基、一分支鏈C3至C10烷基、一C3至C10環烷基、一C2至C10烯基、一C2至C10炔基、一C4至C10芳基、鹵化物(Cl、Br、I)及NR9R10所組成的群組，該處R9及R10每一個係獨立選自氫、一直鏈C1至C6烷基、一分支鏈C3至C6烷基、一C3至C10 環烷基、一C3至C10烯基、一C3至C10炔基及一C4至C10芳基，其中R9及R10係鍵聯形成一環狀環結構或未鍵聯形成一環狀環結構，及其中R1及R9係鍵聯形成一環狀環或未鍵聯形成一環狀環；及(b)一溶劑。於本文描述的組合物之某些具體例中，示範性的溶劑可包括，但不限於，醚類、叔胺、烷基烴、芳香烴、叔胺醚及其之組合。於某些具體例中，該矽前驅物之沸點與該溶劑沸點之間的差異係40℃或更少。
於本文所述方法之一具體例中，該方法係經由一ALD製程進行，其使用包括臭氧或一電漿之一含氧源，其中該電漿可更包含一惰性氣體，諸如以下一或多個：具有或未具惰性氣體之一氧電漿、具有或未具惰性氣體之一水蒸氣電漿、具有或未具惰性氣體之一氧化氮(例如，N2O、NO、NO2)電漿、具有或未具惰性氣體之一氧化碳(例如，CO2、CO)電漿及其之組合。於此一具體例中，用於沉積一氧化矽膜在一基材的至少一表面上之方法，包括以下步驟：a)提供一基材在一反應器中；b)將至少一矽前驅物導入該反應器中，該至少一矽前驅物係選自由本文所述之式A和B所組成之群組；c)使用沖洗氣體沖洗該反應器；d)將包括一電漿之含氧源導入該反應器中；及e)使用一沖洗氣體沖洗該反應器。
於上述之該方法中，步驟b至e被重複直到一所欲膜厚被沉積在該基材上。該含氧電漿源可現址或遠方擇一產生。於一具體例，該含氧源包括氧，及於方法步驟b至d期間，連同其他反應劑諸 如，但不限於，該至少一矽前驅物及選擇性地一惰性氣體流動或導入。
於另一態樣中，提供一種用於沉積一含矽膜的方法，該方法包括：放置包含有一表面特徵之一基材於一反應器中，其中該基材係被維持在介於自約-20℃至約400℃的一或多個溫度，以及該反應器的一壓力被維持於100托或更少；導入具有本文所述之式A或B的至少一矽前驅物；提供一含氧源進入該反應器中與該至少一化合物反應，以形成一膜及覆蓋至少一部份該表面特徵；使該膜於約100℃至1000℃之一或多個溫度退火，以塗佈至少一部份該表面特徵；及使用一含氧源，於介於自約20℃至約1000℃之一或多個溫度下處理該基材，以形成一含矽膜在至少一部份該表面特徵上。於某些具體例中，該含氧源係選自由水蒸氣、水電漿、臭氧、氧、氧電漿、氧/氦電漿、氧/氬電漿、氧化氮電漿、二氧化碳電漿、過氧化氫、有機過氧化物及其之混合物所組成之群組。於此或其他具體例中，該方法步驟被重複直到該表面特徵被填滿該含矽膜。於其中使用水蒸氣作為一含氧源之具體例中，該基材溫度範圍自約-20℃至約40℃或自約-10℃至約25℃。
於本文所述之方法的另一具體例中，該方法係經由一ALD製程進行，其使用包括臭氧或一電漿之一含氧源，其中該電漿可 更包含一惰性氣體，諸如以下一或多個：具有或未具惰性氣體之一氧電漿、具有或未具惰性氣體之一水蒸氣電漿、具有或未具惰性氣體之一氧化氮(例如，N2O、NO、NO2)電漿、具有或未具惰性氣體之一氧化碳(例如，CO2、CO)電漿及其之組合。於此具體例，用於在溫度低於300℃，較佳低於150℃，沉積一氧化矽膜在一基材的至少一表面上之該方法，包括以下步驟：a)提供一基材在一反應器中；b)將至少一矽前驅物導入該反應器中，該至少一矽前驅物係選自由式A和B所組成之群組，其中R3及R4皆為氫；c)使用沖洗氣體沖洗該反應器；d)將包括一電漿之含氧源導入該反應器中；及e)使用一沖洗氣體沖洗該反應器。
於上述之該方法中，步驟b至e被重複直到一所欲膜厚被沉積在該基材上。該含氧電漿源可現址或遠方擇一產生。於一具體例中，該含氧源包括氧，及於方法步驟b至d期間，連同其他反應劑諸如，但不限於，該至少一矽前驅物及選擇性地一惰性氣體流動或導入。
又，於本文所述之方法的另一具體例中，該方法係經由一ALD製程進行，其使用包括臭氧或一電漿之一含氧源，其中該電漿可更包含一惰性氣體，諸如以下一或多個：具有或未具惰性氣體之一氧電漿、具有或未具惰性氣體之一水蒸氣電漿、具有或未具惰性氣體之一氧化氮(例如，N2O、NO、NO2)電漿、具有或未具惰性氣體 之一氧化碳(例如，CO2、CO)電漿及其之組合。於此具體例，用於在溫度高於600℃，沉積一氧化矽膜在一基材的至少一表面上之該方法，包括以下步驟：a)提供一基材在一反應器中；b)將至少一矽前驅物導入該反應器中，該至少一矽前驅物係選自由式A和B所組成之群組，其中R3-8及X皆為甲基；c)使用沖洗氣體沖洗該反應器；d)將包括一電漿之含氧源導入該反應器中；及e)使用一沖洗氣體沖洗該反應器。
於上述之該方法中，步驟b至e被重複直到一所欲膜厚被沉積在該基材上。該含氧電漿源可現址或遠方擇一產生。於一具體例，該含氧源包括氧，及於方法步驟b至d期間，連同其他反應劑諸如，但不限於，該至少一矽前驅物及選擇性地一惰性氣體流動或導入。
於一或多個具體例中，該至少一矽前驅物包括具有上述之該式A的一有機胺二矽氧烷化合物。於一特別的具體例中，該式中的R3-6包括一氫或C1烷基或甲基。進一步示範性前驅物列於表1中。
於一或多個具體例中，該至少一矽前驅物包括具有上述之該式B的一有機胺三矽氧烷化合物。於一特別的具體例中，該式中的R3-6包括一氫或C1烷基或甲基。進一步示範性前驅物係列於表2中。
表2. 具有式B中二個Si-O-Si鍵聯的有機胺三矽氧烷化合物
在上式中及通篇描述，「烷基」一詞表示具有自1至10之碳原子之一直鏈或一分支鏈官能基。示範性直鏈烷基包括，但不限於，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基。示範性分支鏈烷基包括，但不限於，異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基、異戊基、叔戊基、異己基及新己基。於某些具體例中，該烷基可具有一或多個官能基與之連接，諸如，但不限於，烷氧基、二烷胺基或其之組合與之連接。於其他具體例中，該烷基不具有一或多個官能基與之連接。該烷基可為飽和的或不飽和的擇一。
在上式中及通篇描述，「環烷基」一詞表示具有自3至10之碳原子之一環狀官能基。示範性環烷基包括，但不限於，環丁基、環戊基、環己基及環辛基。
在上式中及通篇描述，「烯基」一詞表示具有一或多個碳-碳雙鍵之一官能基，及具有自2至10個、或自2至10個、或自2至6個之碳原子。
在上式中及通篇描述，「炔基」一詞表示具有一或多個碳-碳三鍵之一官能基，及具有自3至10個、或自2至10個、或自2至6個之碳原子。
在上式中及通篇描述，「芳基」一詞表示具有自4至10個之碳原子、自5至10個之碳原子、或自6至10個之碳原子之一芳香族環狀官能基。示範性芳基包括，但不限於，苯基、苯甲基、氯苯甲基、甲苯基、鄰-二甲苯、1,2,3-三唑基、吡咯基及呋喃基。
在上式中及通篇描述，「胺基」一詞表示具有衍生自具有化學式HNR1R2之一有機胺的自1至10之碳原子之一有機胺官能基。示範性胺基包括，但不限於，衍生自仲胺類諸如二甲基胺(Me2N-)、二乙基胺(Et2N-)、二-異-丙基胺(iPr2N-)的仲胺基；衍生自伯胺類諸如甲基胺(MeNH-)、乙基胺(EtNH-)、異-丙基胺(iPrNH-)、仲-丁基胺(sBuNH-)及叔-丁基胺(tBuNH-)的伯胺基。
具有式A及B之本發明化合物可以例如，藉由以下顯示於式(1)至(10)中所示之一或多的反應產生：
式(1)至(12)的反應可具有(例如，存在有)或不具(例如，不存在)有機溶劑下進行。在其中使用一有機溶劑之具體例中，適合的有機溶劑之範例包括，但不限於，碳氫化合物諸如己烷、辛烷、甲苯，及醚類諸如乙醚及四氫呋喃(THF)。於這些及其他具體例中，假如使用一溶劑，反應溫度係自約-70℃至所使用溶劑的沸點，或至該反應中最會揮發的成分的沸點之範圍。於其他具體例中，假如使用一高壓反應器，反應溫度可高於最會揮發的成分的正常沸點。該所得的矽前驅物可被純化，例如，在移除所有副產物及假如存在的任何溶劑之後，經由真空蒸餾。
式(1)和(2)係作成具有式A或B的矽前驅物化合物之一合成路徑，其涉及鹵化二矽氧烷或鹵化三矽氧烷與一有機胺之間的反應。式(3)和(4)係作成具有式A或B的矽前驅物化合物之一合成路徑，其涉及氫化二矽氧烷或氫化三矽氧烷與一有機胺之間在觸媒存在下的脫氫偶合反應。或者，在式(1)至(4)中，這些反應可使用一胺化金屬諸如，但不限於，胺化鋰(LiNR1R2)、胺化鈉(NaNR1R2)或胺化鉀(KNR1R2)代替有機胺(HNR1R2)在一觸媒存在下或不存在下進行。在式(3)和(4)中之起始物質氫化二矽氧烷或氫化三矽氧烷可以例如顯示於式(5)至(8)之合成路徑合成，其涉及矽醇、二矽氧烷醇或這兩者之金屬形式(例如，三甲基矽醇鉀、五甲基二矽氧烷醇鉀)與含有至少一Si-H鍵之有機胺矽烷或鹵化矽烷的反應。式(9)和(10)係作成具有式A或B的矽前驅物化合物之另外的合成路徑，其涉及矽醇、二矽氧烷醇或這兩者之金屬形式與 有機胺鹵化矽烷的反應。式(11)和(12)係作成具有式A或B的矽前驅物化合物之又另一合成路徑，其涉及矽醇、二矽氧烷醇或這兩者之金屬形式與雙(有機胺)矽烷的反應。如先前技術中所揭示的其他合成路徑也可使用作成這些具有式A或B的矽前驅物化合物，例如有機胺氯二矽氧烷或有機胺氯三矽氧烷以金屬氫化物，諸如LiH、LiAlH4還原、或氫化二矽氧烷或氫化三矽氧烷與亞胺，在觸媒存下或不存在下反應(亞胺的矽氫加成反應)。
根據本發明之具有式A或B的矽前驅物化合物及包括根據本發明之具有式A或B的該矽前驅物化合物之組合物，較佳實質上不含鹵化物離子。如本文所使用，「實質上不含」一詞，當其關於鹵化物離子(或鹵化物)諸如，例如氯化物、氟化物、溴化物及碘化物表示小於5ppm(以重量計)，較佳小於3ppm，及更佳小於1ppm，及最佳為0ppm。氯化物係已知作為用於具有式A或B的矽前驅物化合物之分解觸媒。最終產物中的顯著程度的氯化物可引起該矽前驅物化合物的降解。該矽前驅物化合物逐漸的降解，可能直接衝擊膜沉積製程，對於半導體製造商，難於符合膜的規格。具有式A或B的該矽前驅物化合物，較佳實質上不含金屬離子諸如，Al3+離子、Fe2+、Fe3+、Ni2+、Cr3+。如本文所使用，「實質上不含」一詞，當其關於Al3+離子、Fe2+、Fe3+、Ni2+、Cr3+表示小於5ppm(以重量計)，較佳小於3ppm，及更佳小於1ppm，及最佳為0.1ppm。於一些具體例，具有式A或B的該矽前驅物化合物不含金屬離子諸如，Al3+離子、Fe2+、Fe3+、Ni2+、Cr3+。如本文所使用，「不含」一詞，當其關於Al3+離 子、Fe2+、Fe3+、Ni2+、Cr3+表示0ppm(以重量計)。另外，保存壽命或穩定性被該矽前驅物化合物之較高的降解率負面地衝擊，所以難以保證1-2年的保存壽命。再者，該矽前驅物化合物係已知當分解時，會形成可燃及/或自燃氣體諸如，氫及二矽氧烷或三矽氧烷。因此，該矽前驅物化合物的加速分解呈現出與這些可燃及/或自燃氣態副產物之形成相關的安全性及操作的憂慮。
對於其中具有式A或B的該矽前驅物係使用於包括一溶劑及具有本文描述之式A或B之一矽前驅物化合物之一組合物中的該些具體例，所選擇的該溶劑或其之混合物不與該矽前驅物反應。在該組合物中以重量百分比計的溶劑量係介於自0.5wt%至99.5wt%或自10wt%至75wt%。於此或其他具體例，該溶劑具有相似於式A或B的該矽前驅物的沸點之一沸點(b.p.)，或該溶劑的沸點與式A或B的該矽前驅物的沸點之間的差異係40℃或更少、30℃或更少、或20℃或更少、或10℃。或者，該些沸點之間的差異介於自任何以下一或多個端點：0、10、20、30或40℃。沸點差異之適合的範圍之範例包括，但不限於，0至40℃、20℃至30℃、或10℃至30℃。在該組合物中之適合的溶劑之範例包括，但不限於，一醚類(諸如1,4-二噁烷、二丁基醚)、一叔胺類(諸如吡啶、1-甲基呱啶、1-乙基呱啶、N,N'-二甲基哌嗪、N,N,N',N'-四甲基乙二胺)、一腈類(諸如苯甲腈)、一烷基烴(諸如辛烷、壬烷、癸烷、乙基環己烷)、一芳香烴(諸如甲苯、均三甲苯)、一叔胺基醚(諸如雙(2-二甲基胺乙基)醚)、或其之混合物。
於通篇描述中，「ALD或ALD類」一詞參考一製程包括，但不限於，以下製程：a)包括一矽前驅物及一反應性氣體的每一反應物依序導入一反應器，諸如一單一晶圓ALD反應器、半批次ALD反應器、或批次爐式ALD反應器中；b)包括該矽前驅物及該反應性氣體的每一反應物係被暴露至一基材，藉由移動或轉動該基材至該反應器之不同區段，及每一區段係以惰性氣體簾幕分開，亦即空間性的ALD反應器或捲對捲ALD反應器。
於通篇描述中，「烷基烴」一詞參考一直鏈或分支鏈C1至C20烴、環狀C6至C20烴。示範性的烴包含，但不限於，庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、環辛烷、環壬烷、環癸烷。於通篇描述中，「芳香烴」一詞參考C6至C20芳香烴。示範性的芳香烴包括，但不限於，甲苯、均三甲苯。
於某些具體例中，在式A及B中的取代基R1和R2可鍵聯一起以形成一環結構。如熟悉該技術的人士將理解，該處R1和R2係鍵聯一起以形成一環，及R1可包括一鍵用於鍵聯至R2，以及反之亦然。於這些具體例中，該環結構可以是未飽和的諸如，例如一環烷基環，或飽和的，例如一芳基環。另外，於這些具體例，該環結構也可以一或多個原子或官能基取代或未取代。示範性環狀環基包括，但不限於，吡咯基、吡咯啶基、哌啶基及2,6-二甲基哌啶基。然而，於其他具體例，取代基R1和R2未鍵聯以形成一環結構。
於某些具體例中，使用本文描述之方法所沉積的氧化矽或碳摻雜氧化矽膜係在包括臭氧、水(H2O)(例如去離子、水純 化水及/或蒸餾水)、氧(O2)、氧電漿、NO、N2O、NO2、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)及其之組合的含氧源存在下被形成。該含氧源係通過例如一現址或遠方電漿產生器，以提供包括氧諸如一氧電漿、包含氧氣及氬氣之一電漿、包含氧氣及氦氣之一電漿、一臭氧電漿、一水電漿、一氧化二氮電漿、或二氧化碳電漿的含氧電漿源。於某些具體例，該含氧電漿源包括一含氧源氣體，其以介於自約1至約2000標準立方公分(sccm)或自約1至約1000sccm之一流率導入該反應器中。該含氧電漿源可導入達介於自約0.1至約100秒之一時間。於一特別具體例，該含氧電漿源包括具有10℃或更高之一溫度的水。於其中該膜係以一PEALD或一電漿增強循環式CVD製程沉積之具體例中，該前驅物脈衝可具有一脈衝歷程，其大於0.01秒(例如，約0.01至約0.1秒、約0.1至約0.5秒、約0.5至約10秒、約0.5至約20秒、約1至約100秒)取決於該ALD反應器的體積，及該含氧電漿源可具有小於0.01秒(例如，約0.001至約0.01秒)之一脈衝歷程。
本文揭示的沉積方法可涉及一或多個沖洗氣體。用於清出未消耗的反應物及/或反應副產物的該沖洗氣體，係不與該前驅物反應的一惰性氣體。示範性的沖洗氣體包括，但不限於，氬氣(Ar)、氮氣(N2)、氦氣(He)、氖氣、氫氣(H2)及其之混合物。於某些具體例中，一沖洗氣體諸如Ar以介於自約10至約2000sccm之一流率，供應進入該反應器持續約0.1至1000秒，藉以沖洗未反應物質及任何可能殘留在該反應器中的副產物。
供給該前驅物、含氧源及/或其他前驅物、源氣體及/ 或反應劑的個別步驟，可藉由改變供給它們的時間以改變所得介電膜之化學計量組合物進行。
施加能源至該至少一矽前驅物、含氧源或其之組合，以引發反應及在該基材上形成該介電膜或塗層。如此的能源能以，但不限於，熱、電漿、脈衝電漿、螺旋波電漿、高密度電漿、感應耦合電漿、X-射線、電子束、光子、遠方電漿法及其之組合提供。於某些具體例中，一輔助性RF頻率源可被用於改良該基材表面的電漿特性。於其中該沉積涉及電漿之具體例中，該電漿產生製程可包括一直接電漿產生製程，其中電漿係直接在該反應器中產生，或可替代地，一遠方電漿產生製程，其中電漿係在該反應器外面產生及供應進入該反應器。
該至少一矽前驅物可以各種不同的方法遞送至該反應室，諸如一電漿增強循環式CVD或PECVD反應器或一批次爐式反應器中。於一具體例中，可以使用一液體遞送系統。於一替代的具體例中，可以使用一組合的液體遞送及閃蒸製程單元諸如，例如由位於明尼蘇達州的岸景之MSP公司製造的渦輪蒸發器可使低揮發性材料以容積遞送，其導致可重複性的輸送及沉積而無前驅物之熱分解。於一液體遞送配方，本文描述之前驅物可以整潔的液體形式遞送，或可替代地可使用溶劑配方或包括前驅物之組合物。因此，於某些具體例，該前驅物配方可包括以一給定端用途應用之所希望及有利的適合特性的溶劑成份以形成在基材上的一膜。
對於其中本文所述之該至少一矽前驅物係使用於包括 一溶劑及本文所述之一至少一矽前驅物之一組合物中的該些具體例，所選擇的該溶劑或其之混合物不與該矽前驅物反應。在該組合物中以重量百分比計的溶劑量係介於自0.5wt%至99.5wt%或自10wt%至75wt%。於此或其他具體例中，該溶劑具有相似於該至少一矽前驅物的沸點之一沸點(b.p.)，或該溶劑的沸點與該至少一矽前驅物的沸點之間的差異係40℃或更少、30℃或更少、或20℃或更少、或10℃或更少。或者，該些沸點之間的差異介於自任何以下一或多個端點：0、10、20、30或40℃。沸點差異之適合範圍的範例包括，但不限於，0至40℃、20℃至30℃、或10℃至30℃。在該組合物中之適合溶劑的範例包括，但不限於，一醚類(諸如1,4-二噁烷、二丁基醚)、一叔胺類(諸如吡啶、1-甲基呱啶、1-乙基呱啶、N,N'-二甲基哌嗪、N,N,N',N'-四甲基乙二胺)、一腈類(諸如苯甲腈)、一烷基烴(諸如辛烷、壬烷、癸烷、乙基環己烷)、一芳香烴(諸如甲苯、均三甲苯)、一叔胺基醚(諸如雙(2-二甲基胺乙基)醚)、或其之混合物。
如先前所述，該至少一矽前驅物的純度等級係充份高足於為可信賴的半導體製造所接受。於某些具體例中，本文描述的該至少一矽前驅物包括小於2%重量、或小於1%重量、或小於0.5%、或小於0.1%、或小於0.01%(100ppm)、或0.001%(10ppm)、或0.0001(1ppm)%以重量計之以下一或多個不純物：不含胺類、不含鹵化物或鹵素離子，諸如氯(Cl)、溴(Br)及較高分子量的種類。矽前驅物中的鹵化物(氯或溴)之不純等級應該小於100ppm、50ppm、20ppm、10ppm、5ppm、或1ppm。本文所述之矽前驅物 的較高純度等級可通過以下一或多個製程得到：純化、吸附及/或蒸餾。
於本文所述之該方法的一具體例中，可使用一電漿增強循環式沉積製程，諸如PEALD類或PEALD，其中沉積係使用該至少一矽前驅物及一含氧源進行。該PEALD類製程係定義如一電漿增強循環式CVD製程，但仍然提供高共形的氧化矽膜。
於某些具體例中，自該前驅物罐連接至反應室的氣體管線係加熱至取決於製程需要的一或多個溫度，及該至少一矽前驅物的容器係保持在用於起泡之一或多個溫度。於其他具體例中，包括該至少一矽前驅物之一溶液係注射進入保持在用於直接液體注射的一或多個溫度之一蒸發器。
可使用一氬氣及/或其他氣體流作為一載氣，於該前驅物脈衝期間幫助遞送至少一矽前驅物之蒸氣至反應室。於某些具體例中，該反應室製程壓力係大約50mTorr至10Torr。於其他具體例中，該反應室製程壓力可以上達至760Torr(例如，大約50mtorr至大約100Torr)。
在一典型的PEALD或一PEALD類製程諸如一PECCVD製程，該基材諸如一氧化矽基材在一反應室中的加熱器平台上加熱，其一開始即暴露至該矽前驅物以允許複合物化學吸附在該基材的表面上。
一沖洗氣體，諸如氬氣自該製程室沖洗出未吸收的過量複合物。充分沖洗之後，一含氧源可導入反應室與該吸收表面反 應，接著以另一氣體沖洗自該室移除反應副產物。可重複該製程循環，以達成所欲膜厚。於一些情況中，抽吸可以使用惰性氣體取代沖洗，或可使用兩者以移除未反應的矽前驅物。
於此或其他具體例中，將瞭解本文所述之方法的步驟，可以不同次序進行，可依序進行，可同時(例如，在另外步驟的至少一部份期間)及其之任何組合進行。供給該前驅物及含氧源氣體的個別步驟，可藉由改變供給它們的時間歷程以改變所得介電膜之化學計量組合物進行。而且，前驅物或氧化劑步驟之後的沖洗時間可以最小化至<0.1秒，所以可以改善生產量。
本文所述方法之一特別具體例，於溫度低於300℃，沉積一高品質氧化矽膜在一基材上，包括以下步驟：a.提供一基材於一反應器中；b.將選自由式A及B所組成之群組的至少一矽前驅物導入該反應器中，其中該矽前驅物具有連接至本文所述之一有機胺官能性的一Si-H2官能基；c.使用沖洗氣體沖洗反應器，以移除至少一部分未吸收的前驅物；d.將一含氧電漿源導入該反應器中；及e.使用沖洗氣體沖洗反應器，以移除至少一部分未反應的含氧源，其中步驟b至e被重複直到一所欲厚度之氧化矽膜被沉積。咸信具有一SiH2官能基的矽前驅物係經由釋放有機胺錨定在具有羥基之一表 面上，及相較於具有連接至一有機胺官能性之SiHMe或SiMe2的矽前驅物，該小的SiH2官能基允許更多矽碎片被錨定，因此達到高於1.5埃/循環的成長速率。
本文所述方法之另一特別具體例，於溫度高於600℃，沉積一高品質氧化矽膜在一基材上，包括以下步驟：a.提供一基材於一反應器中；b.將選自由式A和B所組成之群組的至少一矽前驅物導入該反應器中，其中R3-8及X皆為本文所述之甲基；c.使用沖洗氣體沖洗反應器，以移除至少一部分未吸收的前驅物；d.將一含氧電漿源導入該反應器中；及e.使用沖洗氣體沖洗反應器，以移除至少一部分未反應的含氧源，其中步驟b至e被重複直到一所欲厚度之氧化矽膜被沉積。咸信該矽-甲基於溫度高於600℃時是穩定的，因此可避免由於諸如那些具有Si-H官能基之矽前驅物的熱分解及可能允許高品質氧化矽之高溫分解的任何化學氣相沉積。
本文所述的又一方法係使用一有機胺二矽氧烷化合物或一有機胺三矽氧烷化合物及一含氧源形成一碳摻雜氧化矽膜。
又另一示範性的製程描述如下：a.提供一基材於一反應器中；b.接觸產生自選自由本文所述之式A或B所組成的群組之一有 機胺二矽氧烷化合物或一有機胺三矽氧烷化合物的蒸氣，具有或未具共流的一含氧源化學吸附前驅物在該加熱的基材上；c.沖洗出任何未吸收的前驅物；d.導入一含氧源在該加熱基材上與該被吸附的前驅物反應；及e.沖洗出任何未反應的含氧源，其中步驟b至e被重複直到一所欲厚度被達到。
可使用各種不同商業的ALD反應器，諸如單一晶圓、半批次、批次爐式或捲對捲反應器沉積該固態氧化矽或碳摻雜氧化矽。
於一具體例中，本文描述的方法之製程溫度係使用以下一或多個溫度端點：0、25、50、75、100、125、150、175、200、225、250、275及300℃。示範性的溫度範圍包括，但不限於以下：自約0℃至約300℃；或自約25℃至約300℃；或自約50℃至約290℃；或自約25℃至約250℃；或自約25℃至約200℃。於其他具體例中，本文描述的方法之製程溫度係使用以下一或多個溫度端點：300、325、350、375、400、425、450、475、500、525、550、575及600℃。又，於其他具體例中，本文描述的方法之製程溫度係使用以下一或多個溫度端點：600、625、650、675、700、725、750、775及800℃。取決於該矽前驅物之結構，一些適合用於溫度低於600℃的沉積，而其他可更適合用於溫度高於600℃。例如，具有式A或B之矽前驅物，其中R3和R4皆為氫，適用於溫度低於600℃的高品質氧化矽之 沉積，另一方面，具有式A或B之矽前驅物，其中R3-8和X皆為甲基，可被使用於溫度介於自室溫至800℃的高品質氧化矽之沉積，尤其對於溫度高於600℃，因為Si-Me官能基比Si-H官能基更能抗氧化。咸信該矽-甲基於溫度高於600℃時是穩定的，因此可避免由於諸如那些具有Si-H官能基之矽前驅物的熱分解及可能允許高品質氧化矽之高溫分解的任何化學氣相沉積。
本文所述方法之又另一具體例中，該膜或原沉積膜係接受一處理步驟。該處理步驟可於至少一部份沉積步驟期間、沉積步驟之後、及其之組合進行。範例性的處理步驟包括，但不限於，經由高溫熱退火處理；電漿處理；紫外(UV)光處理；雷射；電子束處理及其之組合而影響該膜之一或多個性質。使用具有本文所述之式A或B的矽前驅物沉積的膜，當相較於使用先前揭示的矽前驅物，於相同條件下具有諸如，但不限於，較在處理步驟之前的膜濕蝕刻率低的一濕蝕刻率，或較在處理步驟之前的密度高的一密度之改善的性質。在一特別的具體例中，在沉積製程期間，原沉積膜是間歇性處理。這些間歇性或沉積中期可在例如每一ALD循環之後、某些ALD數目之後，諸如，但不限於，一(1)ALD循環、二(2)ALD循環、五(5)ALD循環、或每十(10)或更多ALD循環之後進行。
於其中該膜係使用一高溫退火步驟處理之一具體例中，該退火溫度係至少100℃或大於沉積溫度。於此或其他具體例中，該退火溫度係介於自約400℃至約1000℃。於此或其他具體例，該退火處理可於一真空(<760Torr)、惰性環境或在含氧環境(諸如H2O、 N2O、NO2或O2)進行。
於其中該膜係以UV處理進行處理之一具體例中，膜係暴露至寬帶UV或可替代地具有一波長介於自約150奈米(nm)至約400奈米。於一特別具體例中，該原沉積膜於到達一所欲膜厚之後係暴露至在一不同室的UV而不是該沉積室。
於其中該膜係使用電漿處理之一具體例中，諸如SiO2或碳摻雜SiO2之鈍化層係沉積以避免後續電漿處理中氯及氮污染滲透膜。該鈍化層可使用原子層沉積或循環化學氣相沉積進行沉積。
於其中該膜係使用一電漿處理之一具體例中，該電漿源係選自由氫電漿、包含氫及氦之電漿、包含氫及氬之電漿所組成之群組。氫電漿降低膜介電常數及增強對接著的電漿灰化製程損害抗性，而仍然保持整體中的碳含量幾乎不變。
咸信具有式A或B之矽前驅物能錨定在基材表面上以提供Si-O-Si或Si-O-Si-O-Si碎片，因此相較於傳統的矽前驅物，諸如只具有一個矽原子的雙(叔-丁基胺)矽烷或雙(二乙基胺)矽烷，其可促進氧化矽或碳摻雜氧化矽的成長速率。重要地，於該矽前驅物之一給定的脈衝中的該原沉積Si-O-Si或Si-O-Si-O-Si碎片能提供該基材較好的保護，潛在地避免或降低在ALD製程期間的該含氧源之後續脈衝中的基材氧化，因為傳統的矽前驅物諸如雙(叔-丁基胺)矽烷或雙(二乙基胺)矽烷只能提供一單層矽碎片。
於某些具體例中，本文所述之式A或B的矽前驅物也能使用作為含金屬膜諸如，但不限於，金屬氧化物膜或金屬氮化物膜 之一摻雜劑。於這些具體例中，該含金屬膜係使用ALD或CVD製程，諸如本文所述的那些製程，使用金屬烷氧化物、金屬醯胺類或揮發性有機金屬前驅物沉積。可使用於本文所述之方法的適合金屬烷氧化物前驅物之範例包括，但不限於，第3至6族金屬烷氧化物、具有烷氧基及烷基取代的環戊二烯配位基之第3至6族金屬複合物、具有烷氧基及烷基取代的吡咯配位基之第3至6族金屬複合物、具有烷氧基及二酮酸鹽配位基之第3至6族金屬複合物、具有烷氧基及二酮酸酯配位基之第3至6族金屬複合物；可使用於本文所述之方法的適合金屬醯胺類前驅物之範例包括，但不限於，肆(二甲基胺)鋯(TDMAZ)、肆(二乙基胺)鋯(TDEAZ)、肆(甲基乙基胺)鋯(TEMAZ)、肆(二甲基胺)鉿(TDMAH)、肆(二乙基胺)鉿(TDEAH)及肆(甲基乙基胺)鉿(TEMAH)、肆(二甲基胺)鈦(TDMAT)、肆(二乙基胺)鈦(TDEAT)、肆(甲基乙基胺)鈦(TEMAT)、叔-丁基亞胺三(二乙基胺)鉭(TBTDET)、叔-丁基亞胺三(二甲基胺)鉭(TBTDMT)、叔-丁基亞胺三(甲基乙基胺)鉭(TBTEMT)、乙基亞胺三(二乙基胺)鉭(EITDET)、乙基亞胺三(二甲基胺)鉭(EITDMT)、乙基亞胺三(甲基乙基胺)鉭(EITEMT)、叔-戊基亞胺三(二甲基胺)鉭(TAIMAT)、叔-戊基亞胺三(二乙基胺)鉭、伍(二甲基胺)鉭、叔-戊基亞胺三(甲基乙基胺)鉭、雙(叔-丁基亞胺)雙(二甲基胺)鎢(BTBMW)、雙(叔-丁基亞胺)雙(二乙基胺)鎢、雙(叔-丁基亞胺)雙(甲基乙基胺)鎢及其之組合。可使用於本文所述之方法的適合有機金屬前驅物之範例包括，但不限於，第3族金屬環戊二烯類或烷基環戊二烯類。本文示範性的第3至6族 金屬包括，但不限於，釔、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鉺、鐿、鎦、鈦、鉿、鋯、釩、鈮、鉭、鉻、鉬及鎢。
於某些具體例中，所得的含矽膜或塗層可暴露至一後沉積處理諸如，但不限於，一電漿處理、化學處理、紫外光暴露、電子束暴露及/或其他處理而影響該膜之一或多個性質。
於某些具體例中，本文所述之含矽膜具有6或更少、5或更少、4或更少、及3或更少的一介電常數。於這些或其他具體例中，該膜可具有約5或以下、或約4或以下、或約3.5或以下的一介電常數。然而，可想像具有其他介電常數的該膜，可以基於該膜之所欲的終端使用而形成。使用具有式A或B前驅物的矽前驅物形成的含矽膜及本文所述的製程之一範例係具有化學式SixOyCzNvHw，其中Si介於自約10%至約40%；O介於自約0%至約65%；C介於自約0%至約75%、或自約0%至約50%；N介於自約0%至約75%、或自約0%至約50%；及H介於自約0%至約50%原子重量百分比%，其中x+y+z+v+w=100原子重量百分比，例如以XPS或其他手段量測。使用具有式A或B的有機胺二矽氧烷或有機胺三矽氧烷前驅物形成的含矽膜及本文所述的製程之另一範例係碳氮化矽，其中碳含量以XPS量測係自1原子%至80原子%。又，使用具有式A或B的有機胺二矽氧烷或有機胺三矽氧烷前驅物形成的含矽膜及本文所述的製程之另一範例係非晶矽，其中氮和碳含量總和以XPS量測係<10原子%，較佳<5原子%，最佳<1原子%。
如先前描述，本文所述之方法可使用以沉積一含矽膜 在一基材的至少一部分上。適合的基材之範例包括，但不限於，矽、SiO2、Si3N4、OSG、FSG、碳化矽、氫化碳化矽、氮化矽、氫化氮化矽、碳氮化矽、氫化碳氮化矽、氮化硼、抗反射塗層、光阻、鍺、含有鍺、含有硼、Ga/As、一撓性基材、有機聚合物、多孔性有機及無機材料、金屬諸如銅及鋁、及擴散阻障層諸如，但不限於，TiN、Ti(C)N、TaN、Ta(C)N、Ta、W或WN。該膜係與各種不同的後續加工步驟諸如，例如化學機械平坦化(CMP)及非等向性蝕刻製程相容。
該沉積膜具有包括，但不限於，電腦晶片、光學裝置、磁性資訊儲存、在一支撐材料或基材上的塗層、微機電系統(MEMS)、奈米機電系統、薄膜電晶體(TFT)、發光二極體(LED)、有機發光二極體(OLED)、IGZO及液晶顯示器(LCD)之應用。所得固態氧化矽或碳摻雜氧化矽包括，但不限於，淺溝渠絕緣、層間介電質、鈍化層、一蝕刻中止層、一雙間隔物的部分、及用於圖案化之犧牲層的潛在使用。
本文所述之方法提供一高品質氧化矽或碳摻雜氧化矽膜。「高品質」一詞表示展示以下一或多個特徵之一膜：一密度約2.1克/立方公分或更高、2.2克/立方公分或更高、2.25克/立方公分或更高；一濕蝕刻率，其以1：100之HF溶液對水稀釋HF(0.5wt%dHF)酸量測為2.5Å/s或更低、2.0Å/s或更低、1.5Å/s或更低、1.0Å/s或更低、0.5Å/s或更低、0.1Å/s或更低、0.05Å/s或更低、0.01Å/s或更低；上至6MV/cm的漏電約1 e-8A/cm2或更少；一氫不純物，以 SIMS量測大約5 e20原子/立方公分或更少；及其之組合。對於該蝕刻率，一熱生長氧化矽膜具有在0.5wt%HF中之0.5Å/s蝕刻率。
於某些具體例中，能使用具有本文所述的式A或B之一或多個矽前驅物，以形成其為固態及非多孔的或實質上不具孔洞的氧化矽膜。
以下實施例說明本文所述之用於沉積氧化矽膜的方法，及並無意圖以任何方式限制它。
氧化矽膜之熱原子層沉積係在一實驗室規模ALD加工工具進行。該矽前驅物藉由蒸氣引出遞送至該室。所有氣體(例如，沖洗及反應物氣體或前驅物及含氧源)在進入沉積區之前，預熱至100℃。氣體及前驅物流率係使用具有高速驅動的ALD隔膜閥控制。使用於該沉積的基材係12英寸長矽條。一熱電偶貼附在樣品支架上以確認基材溫度。沉積係使用臭氧作為含氧源氣體進行。正常沉積製程及參數係顯示於表4。該膜之厚度及折射指數係使用FilmTek 2000SE橢圓偏光儀，藉由將來自該膜的反射數據配合至一預設物理模型(例如，勞侖茲振子模型)量測。
所有的電漿增強ALD(PEALD)係在裝設有27.1MHz直接電漿容量及3.5mm固定間隔介於電極之間的一商業型橫向流反應器(由ASM製造的300mm PEALD工具)上進行。該設計係使用具有獨立的壓力設定之外室及內室。該內室係該沉積反應器，其中 所有的反應物氣體(例如，前驅物、氬氣)係在歧管中混合及遞送至該製程反應器。使用氬氣維持該外室中的反應器壓力。所有的前驅物在不鏽鋼起泡器中，在室溫保持為液體，及使用Ar載氣，通常是設定在200sccm流率遞送至該室。在此研究中報導的所有沉積係在8-12歐姆-公分的含矽原生氧化物基材上完成。使用一魯道夫FOCUS橢圓偏光儀FE-IVD(旋轉補償器橢圓偏光儀)量測膜厚及折射指數(RI)。
逐滴添加乙醚及THF中的三甲基矽醇鉀之一溶液至THF中的1當量的二-異-丙基胺氯矽烷之一攪拌溶液。20分鐘後，固體沉澱物以過濾移除及減壓下濾液被濃縮。所得液體含有1-二-異-丙基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷在如以GC-MS量測的其他產物之中。GC-MS顯示以下質量峰：219(M+)、204(M-15)、188、174、162、146、132、119、105、89、73、59。
THF及己烷中的三甲基胺及二甲基胺之一溶液冷卻至0℃以下。1,3-二氯四甲基二矽氧烷係緩慢逐滴添加至此溶液，同時攪拌。固體以過濾移除及濾液藉由真空蒸餾純化以提供1,3-雙(二甲基胺)-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷(56℃/5托)。GC-MS顯示以下質量峰：220(M+)、205(M-15)、196、175、162、146、133、119、102。
額外的有機胺二矽氧烷或有機胺三矽氧烷係經由實施例1及2所述相似的方式合成，及藉由GC-MS特徵化。分子量(MW)、結構及每一化合物之對應的主要MS碎片峰提供在表3中以確認他們的辨識。
氧化矽膜之原子層沉積係使用以下前驅物：DMATMS進行。該沉積係在實驗室規模ALD加工工具上進行。該矽前驅物係以蒸氣引出遞送至該室。沉積製程及參數係提供在表4中。步驟1至6被重複直到一所欲膜厚被達到。於500℃，使用DMATMS前驅物劑量時間8秒及臭氧流持續4秒，該膜成長速率每循環量測係1.24埃/循環，及膜的折射指數係1.43。
氧化矽膜之原子層沉積係使用以下前驅物：1,3-雙(二甲基胺)-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷進行。該沉積係在實驗室規模ALD加工工具上進行。該矽前驅物係以蒸氣引出遞送至該室。沉積製程及參數係提供在表4中。步驟1至6被重複直到一所欲膜厚被達到。
沉積的製程參數、沉積率及折射指數係提供在表5。
可看出相較於未具該Si-O-Si鍵聯之前驅物DMATMS，具有Si-O-Si鍵聯之前驅物1,3-雙(二甲基胺)-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷提供較高的每循環成長速率。
該膜係在650℃及700℃沉積，組成係以SIMS分析。膜濕蝕刻率係在1：99稀HF溶液完成及熱氧化物晶圓係使用作為參考。該SIMS分析數據及相對濕蝕刻率係顯示在表6。該膜顯示低的C、H、N不純物及低的濕蝕刻率，指示得到高品質膜。
沉積係使用DMATMS作為Si前驅物及O2電漿在表7中給定的條件下完成。作為Si前驅物的DMATMS係以蒸氣引出在環境溫度(25℃)遞送。該容器裝設具有0.005”直徑的孔口以限制前驅物流。
步驟b至e被重複500次，以得到計量學之一所欲厚度的氧化矽。使用該矽前驅物脈衝4秒，對於不同的前驅物脈衝時間，量測膜成長速率大約為0.8埃/循環。
沉積係使用1,3-雙(二甲基胺)-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷作為Si前驅物及O2電漿在表8中給定的條件下完成。作為Si前驅物的1,3-雙(二甲基胺)-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷係以載氣在環境溫度(25℃)遞送。
步驟b至e被重複200次，以得到計量學之一所欲厚度的氧化矽。該膜的成長速率及折射指數係顯示在表9中。
可看出相較於未具該Si-O-Si鍵聯之前驅物二甲基胺三甲基矽烷，具有Si-O-Si鍵聯之前驅物1,3-雙(二甲基胺)-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷提供較高的每循環成長速率。
氧化矽膜之原子層沉積係使用以下前驅物：1-二甲基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷進行。該沉積係在實驗室規模ALD加工工具上進行。該矽前驅物係以蒸氣引出遞送至該室。沉積製程及參數係提供在表4中。步驟1至6被重複直到一所欲膜厚被達到。沉積的製程參數、沉積率及折射指數係提供在表10。
該高溫(650℃)沉積膜的組成分析係顯示在表11。
可看出相較於未具該Si-O-Si鍵聯之前驅物DMATMS，具有Si-O-Si鍵聯之前驅物1-二甲基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷提供較高的每循環成長速率。在高溫沉積的該膜具有低的C、H、N不純物及低的相對濕蝕刻率，指示得到高品質膜。
在650℃沉積的該膜之共形性係以TEM研究。該樣品係使用一FEI Tecnai TF-20 FEG/TEM，以明場(BF)TEM模式、高解析(HR)TEM模式、及高角度環狀暗場(HAADF)STEM模式，在200kV操作成像。該STEM探針係1-2奈米標稱直徑。該膜表面覆蓋在中間側係102%及在底部是97%，確認優良的結構特徵之階梯覆蓋。
沉積係使用1,5-雙(二甲基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷作為Si前驅物及O2電漿在表12中給定的條件下完成。作為Si前驅物的1,5-雙(二甲基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷係以載氣在70℃遞送。
步驟b至e被重複200次，以得到計量學之一所欲厚度的氧化矽。該膜成長速率及折射指數係顯示在表13中。
可看出相較於未具Si-O-Si鍵聯的前驅物二甲基胺三甲基矽烷，具有Si-O-Si鍵聯的1,5-雙(二甲基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷給出較高的每循環成長速率。
雖然本發明之某些原理已連結態樣及具體例如以上描述，可清楚了解此描述只是以範例方式作成，及不當作本發明之範圍的一限制。
Claims (22)
- 一種沉積包含矽及氧的膜在一基材上的方法，其包括以下步驟：a)在一反應器中提供一基材；b)將至少一矽前驅物化合物導入該反應器中，其中該至少一矽前驅物化合物係選自由式A和B所組成之群組：
- 如請求項1的方法，其中該至少一矽前驅物化合物是至少一個選自1-二甲基胺二矽氧烷，1-二乙基胺二矽氧烷，1-二-異-丙基胺二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺二矽氧烷，1-苯基甲基胺二矽氧烷，1-苯基乙基胺二矽氧烷，1-環己基甲基胺二矽氧烷，1-環己基乙基胺二矽氧烷，1-哌啶基二矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)二矽氧烷，1-二甲基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-二乙基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-苯基甲基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-苯基乙基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-環己基甲基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-環己基乙基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺 -1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-苯基甲基胺-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-苯基乙基胺-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-吡咯基-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-吡咯啶-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-哌啶基-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)-3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-異-丙基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-叔-丁基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-二甲基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-二乙基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-環己基甲基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-環己基乙基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-哌啶基-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-二甲基胺-3,3-二甲基二矽氧烷，1-二乙基胺-3,3-二甲基二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-3,3-二甲基二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-3,3-二甲基二矽氧烷，1-環己基甲基胺-3,3-二甲基二矽氧烷，1-環己基乙基胺-3,3-二甲基二矽氧烷，1-哌啶基-3,3-二甲基二矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)-3,3-二甲基二矽氧烷，1,3-雙(二甲基胺)二矽氧烷，1,3-雙(二乙基胺)二矽氧烷，1,3-雙(二-異-丙基胺)二矽氧烷，1,3-雙(二-仲-丁基胺)二矽氧烷，1,3-雙(二甲基胺)-1,3-二甲基二矽氧烷，1,3-雙(二乙基胺)-1,3-二甲基二矽氧烷，1,3-雙(二-異-丙基胺)-1,3-二甲基二矽氧烷，1,3-雙(二-仲-丁基胺)-1,3-二甲基二矽氧烷，1,3-雙(二甲基胺)-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1,3-雙(二乙基胺)-1,1,3,3-四甲基二矽 氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3-四甲基-3-氯二矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3-四甲基-3-氯二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3-四甲基-3-氯二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-1,1,3,3-四甲基-3-氯二矽氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3-四甲基-3-溴二矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3-四甲基-3-溴二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3-四甲基-3-溴二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-1,1,3,3-四甲基-3-溴二矽氧烷，1-叔-丁基胺二矽氧烷，1-異-丙基胺二矽氧烷，1-叔-丁基胺-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-異-丙基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-二甲基胺三矽氧烷，1-二乙基胺三矽氧烷，1-異-丙基胺三矽氧烷，1-二-仲-丁基胺三矽氧烷，1-苯基甲基胺三矽氧烷，1-苯基乙基胺三矽氧烷，1-環己基甲基胺三矽氧烷，1-環己基乙基胺三矽氧烷，1-哌啶基三矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)三矽氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1-仲-丁基胺-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1-苯基甲基胺-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1-苯基乙基胺-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1,5-雙(二甲基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1,5-雙(二乙基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1,5-雙(二-異-丙基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1,5-雙(仲-丁基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1,5-雙(苯基甲基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1,5-雙(苯基乙基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1-二-異-丙基胺-3,3,5,5,5-五甲基三矽氧烷，1-仲-丁基胺-3,3,5,5,5-五甲基三矽氧烷，1-環己基甲基胺-3,3,5,5,5-五甲基三矽氧烷，1-環己基乙基胺-3,3,5,5,5-五甲基三矽氧 烷，1-哌啶基-3,3,5,5,5-五甲基三矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)-3,3,5,5,5-五甲基三矽氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-仲-丁基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-環己基甲基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-環己基乙基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-哌啶基-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-吡咯基-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，及1-吡咯啶-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷所組成之群組的至少一種。
- 如請求項1的方法，其中該含氧源係選自臭氧、氧電漿、包含氧及氬的電漿、包含氧及氦的電漿、臭氧電漿、水電漿、一氧化二氮電漿、二氧化碳電漿、一氧化碳電漿、及其混合所組成之群組。
- 如請求項1的方法，其中該含氧源係包含電漿。
- 如請求項4的方法，其中該電漿為現址產生的。
- 如請求項4的方法，其中該電漿為遠方產生的。
- 如請求項4的方法，其中該膜具有約2.1g/cc或更大的密度。
- 如請求項1的方法，其中該膜進一步包含碳。
- 如請求項8的方法，其中該膜具有約1.8g/cc或更大的密度。
- 如請求項8的方法，其中該膜的碳含量為0.5或更高的原子重量%(at.%)，其係藉由X-射線相譜計法所測量得到的。
- 一種用於使用一氣相沉積製程沉積選自氧化矽或碳摻雜氧化矽膜之一種膜的組合物，該組合物包括：至少一矽前驅物化合物選自由式A及B所組成之群組：
- 如請求項11的組合物，其中該至少一矽前驅物化合物係選自1-二甲基胺二矽氧烷，1-二乙基胺二矽氧烷，1-二-異-丙基胺二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺二矽氧烷，1-苯基甲基胺二矽氧烷，1-苯基乙基胺二矽氧烷，1-環己基甲基胺二矽氧烷，1-環己基乙基胺二矽氧烷，1-哌啶基二矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)二矽氧烷，1-二甲基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-二乙基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-苯基甲基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-苯基乙基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-環己基甲基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-環己基乙基胺-1,3-二甲基二矽氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3-四甲基二矽 氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-苯基甲基胺-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-苯基乙基胺-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-吡咯基-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-吡咯啶-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-哌啶基-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)-3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-異-丙基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-叔-丁基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-二甲基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-二乙基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-環己基甲基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-環己基乙基胺-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-哌啶基-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)-3,3,3-三甲基二矽氧烷，1-二甲基胺-3,3-二甲基二矽氧烷，1-二乙基胺-3,3-二甲基二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-3,3-二甲基二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-3,3-二甲基二矽氧烷，1-環己基甲基胺-3,3-二甲基二矽氧烷，1-環己基乙基胺-3,3-二甲基二矽氧烷，1-哌啶基-3,3-二甲基二矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)-3,3-二甲基二矽氧烷，1,3-雙(二甲基胺)二矽氧烷，1,3-雙(二乙基胺)二矽氧烷，1,3-雙(二-異-丙基胺)二矽氧烷，1,3-雙(二-仲-丁基胺)二矽氧烷，1,3-雙(二甲基胺)-1,3-二甲基二矽氧烷，1,3-雙(二乙基胺)-1,3-二甲基二矽氧烷，1,3-雙(二-異-丙基胺)-1,3-二甲基二矽氧烷，1,3-雙(二-仲-丁基胺)-1,3-二甲基二矽氧烷，1,3-雙(二甲基 胺)-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1,3-雙(二乙基胺)-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3-四甲基-3-氯二矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3-四甲基-3-氯二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3-四甲基-3-氯二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-1,1,3,3-四甲基-3-氯二矽氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3-四甲基-3-溴二矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3-四甲基-3-溴二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3-四甲基-3-溴二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-1,1,3,3-四甲基-3-溴二矽氧烷，1-叔-丁基胺二矽氧烷，1-異-丙基胺二矽氧烷，1-叔-丁基胺-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-異-丙基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，1-二甲基胺三矽氧烷，1-二乙基胺三矽氧烷，1-異-丙基胺三矽氧烷，1-二-仲-丁基胺三矽氧烷，1-苯基甲基胺三矽氧烷，1-苯基乙基胺三矽氧烷，1-環己基甲基胺三矽氧烷，1-環己基乙基胺三矽氧烷，1-哌啶基三矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)三矽氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1-仲-丁基胺-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1-苯基甲基胺-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1-苯基乙基胺-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1,5-雙(二甲基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1,5-雙(二乙基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1,5-雙(二-異-丙基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1,5-雙(仲-丁基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1,5-雙(苯基甲基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1,5-雙(苯基乙基胺)-1,1,3,3,5,5-六甲基三矽氧烷，1-二-異-丙基胺-3,3,5,5,5-五甲基三矽氧烷，1-仲-丁基胺-3,3,5,5,5-五甲基三矽氧烷，1-環己基甲基胺- 3,3,5,5,5-五甲基三矽氧烷，1-環己基乙基胺-3,3,5,5,5-五甲基三矽氧烷，1-哌啶基-3,3,5,5,5-五甲基三矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)-3,3,5,5,5-五甲基三矽氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-仲-丁基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-環己基甲基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-環己基乙基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-哌啶基-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-吡咯基-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，及1-吡咯啶-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷所組成之群組的至少一種。
- 如請求項11的組合物，其中該鹵化物包含氯離子。
- 如請求項13的組合物，其中該氯離子的濃度低於50ppm。
- 如請求項13的組合物，其中該氯離子的濃度低於10ppm。
- 如請求項13的組合物，其中該氯離子的濃度低於5ppm。
- 一種藉由如請求項1的方法所得到的膜。
- 一種包含下列特徵的至少一種的膜，至少約2.1克/立方公分的 一密度；在HF比水為1：100的稀氫氟酸(0.5wt% dHF)之一溶液中量測的一濕蝕刻率小於約2.5Å/s；高至6MV/cm的漏電低於約1 e-8A/cm 2；及以SIMS量測之氫不純物低於約5 e20原子/立方公分。
- 一種沉積包含矽及氧的膜在一基材上的方法，其包括以下步驟：a)在一反應器中提供一基材；b)將至少一矽前驅物化合物導入該反應器中，其中該至少一矽前驅物化合物係選自由式A和B所組成之群組：
- 如請求項19的方法，其中該至少一矽前驅物化合物係選自1-二甲基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-二-仲-丁基胺-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-吡咯基-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-吡咯啶-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-哌啶基-1,1,3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)-3,3,3-五甲基二矽氧烷，1-二甲基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-二乙基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-二-異-丙基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-仲-丁基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-環己基甲基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-環己基乙基胺-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-哌啶基-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-(2,6-二甲基哌啶基)-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，1-吡咯基-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷，及1-吡咯啶-1,1,3,3,5,5,5-七甲基三矽氧烷所組成之群組的至少一種。
- 一種藉由如請求項19的方法所得到的膜。
- 一種藉由如請求項19的方法所形成的膜，其包含下列特徵的至 少一種，至少約2.1克/立方公分的一密度；在HF比水為1：100的稀氫氟酸(0.5wt% dHF)之一溶液中量測的一濕蝕刻率小於約2.5Å/s；高至6MV/cm的漏電低於約1 e-8A/cm 2；及以SIMS量測之氫不純物低於約5 e20原子/立方公分。
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