专利名称：：形成无机硅氮烷基电介质膜的方法
技术领域：
：图5是在本发明的实施例中没有引入氧的热固化膜的FT-IR图。0018图6是在本发明的实施例中引入氧的热固化膜的FT-IR图。具体实施例如上所述，本发明包括多种实施例。在一实施例中，本发明提供形成电介质膜的方法，包括下列步骤(i)将由Si和H组成的气体以及N和任选的H组成的气体引入放置目标的反应室中；(ii)将所述目标的温度控制在-5(TC到5(rC;禾叩ii)通过等离子体反应沉积由Si、N和H组成的无机硅氮烷基膜，其含有无机硅氮垸键。该膜可以是聚硅氮垸(polysilazarie)膜。该膜可被用作互连结构中的氧化物绝缘膜的母体膜(precursorfilm)，用作氮化硅膜的母体膜，或者用作覆盖基座表面或反应器内其它表面的预涂层膜。在一实施例中，所述目标可以是放置于布置在所述反应室中的基座上的半导体基底。在一实施例中，所述基底可具有包括凹入部分的不规则表面。在一实施例中，所述不规则表面的所述凹入部分可具有孔或槽，并且所述沉积步骤可以在所述不规则表面上实施，以便用所述无机硅氮烷基膜填充所述孔或槽。下面列出在本发明的实施例中使用的一组热处理条件的一个实例。这些条件可以以任意组合使用，而且本发明根本不限定于这些条件15)如果要实施氧化，则引入其它气体02、03、C02或N20。根据要获得的最终膜的类型，改变热处理方法。基本上，体相膜(bulkfilm)是不含氧基团的硅氮垸膜，并且如果通过接下来的氧化热处理将Si-N转化为Si-O，则形成氧化膜。另一方面，如果使用惰性气体(例如在上面6)中指出的任意气体)热处理硅氮烷膜而没有氧化该膜，则形成氮化硅膜。004816)所引入的气体的流速200至ij2,000sccm，或优选1,000至lj1，500sccm。19)介电常数3.85至lj4.1，或优选3.9到4。在未规定条件和/或结构的本公开中，鉴于本公开，本领域的技术人员根据常规实验可以容易地提供这样的条件和/或结构。另外，被同一受让人拥有的美国专利申请第11/465,751号公开的条件和/或结构也可被用于本发明的实施例中。实施例示例基底的直径为200mm。每一绝缘膜的厚度被设定为500表5:后形成处理<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>在示例9到11中，以与示例1到3相同的方式形成硅氮烷体相膜，并且在80(TC、正常气氛下(没有引入任何氧化气体)热处理所得到的膜，以检査在使用FT-IR热处理后，膜组成将如何变化。结果在图5示出。这些结果表示甚至在正常气氛下Ji供热处理后，氮仍旧保留在膜中，因此所得到的膜不是完全的氧化膜。如果N进料气体丰富(示例9)，Si-N键保留，但是还产生许多Si-O键，因此该膜的组成变得接近氧化膜的组成。这表明当在正常气氛下提供热处理时，需要氮进料气体丰富的环境。10)根据前述权利要求l)到9)任^一项所述的方法，其中通过使用SiH4、Si2H6或其它SixHy气体作为材料气体，单g或联合使用NH3、N2或其它氮添加剂作为添加剂气体，以及还加入He、Ar或其它惰性元素作为惰性气体，形成提供良好嵌入特性的硅氮烷膜。当液体层形成时，如果需要应力控制，则可加入H2以增加氧含量，以便应力控制成为可能。15)根据前述权利要求l)到14)任一项所述的方法，其中放置于所述基座上的所述基底的外围被抗沉积掩模覆盖1到0.1mm，以防止硅氮烷沉积在所述晶片斜面上。[012916)根据前述权利要求l)到15)任一项所述的方法，其中将硅氮垸和硅氧烷的层压结构退火，以在所述基底上形成膜。.[013017)根据前述权利要求16)所述的方法，其中硅氮烷被沉积并退火，同时硅氧烷也被沉积并退火，以在所述基底上形成膜。[013118)根据前述权利要求IO)所述的方法，其中所述惰性气体的流速在20到3,000sccm的范围内。[0132119)根据前述权利要求l)到1S)任一项所述的方法，其中如果当形成液体层时需要增加要被吸收的氢的量以便能够实施应力控制，或任何其它原因，则加入H2气。在这种情况下，流速在10到2,000sccm范围内。[0133本领域技术人员应当理解可以进行很多的各种各样的修改，而不背离本发明的精神。因此，应当清楚地理解，本发明的形式仅仅是说明性的，并非意图来限定本发明的范围。'权利要求1.一种形成电介质膜的方法，包括下列步骤将由Si、H、N和任选的C组成的气体引入放置目标的反应室中；将所述目标的温度控制在-50℃到50℃；和通过等离子体反应沉积由Si、N和H组成的无机硅氮烷基膜，其含有无机硅氮烷键。2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述气体引入步骤中，没有供应氧的气体被引入所述反应室。-3.根据权利要求1所述的方法，其中由Si和H组成的所述气体是SiH4或Si2He。4.根据权利要求1所述的方法，其中N和任选的H组成的所述气体是NH3或/和N2。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述无机硅氮烷基膜沉积到所述目标上之前连续地、同时或之后连续地将由C、H和任选的O组成的添加剂气体引入所述反应室中。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述添加剂气体是己烷或均三甲基苯。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述目标是置于布置在所述反应室中的基座上的半导体基底。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述基底具有包括凹入部分的不规则表面。9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在热处理室中热处理具有所述无机硅氮烷基膜的所述基底，同时将供应氧的气体引入所述热处理室中，以在所述膜中用O取代N，从而将所述膜转化为氧化膜。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述供应氧的气体是02、C02和/或N20。11.根据权利要求7所述的方法，进一步包括在热处理室中热处理具有所述无机硅氮烷基膜的所述基底，而没有将供应氧的气体引入所述热处理室中，从而从所述膜形成氮化硅膜。12.根据权利要求9所述的方法，其中所述热处理步骤通过UV固化而被实施。13.根据权利要求9所述的方法，其中所述热处理步骤通过在45(TC或以上的温度下热退火而被实施。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述气体引入步骤进一步包括将惰性气体引入所述反应室中。15.根据权利要求1所述的方法，其中所述气体引入步骤包括将由Si和H组成的气体与由N和任选的H组成的气体的流量比控制在2或以上。16.根据权利要求8所述的方法，其中所述不规则表面的所述凹入部分具有孔或槽，并且所述沉积步骤在所述不规则表面上实施，以便用所述无机硅氮垸基膜填充所述孔或槽。17.—种用于形成互连结构的方法，包括下列步骤形成用于在基底上互连的三维结构；禾口使用权利要求1所述的方法，在所述三维结构的表面上形成绝缘层。18.根据权利要求n所述的方法，进一步包括湿法刻蚀所述绝缘膜。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述形成三维结构的步骤包括形成铝层、钨层或钨硅层作为布线层，并且对所述层刻蚀图案。全文摘要一种形成无机硅氮烷基电介质膜的方法，包括将由Si和H组成的气体以及N和任选H组成的气体引入放置目标的反应室中；将所述目标的温度控制在-50℃到50℃；和通过等离子体反应沉积由Si、N和H组成的膜，其含有无机硅氮烷(silazen)键。文档编号C23C16/513GK101319312SQ200810092368公开日2008年12月10日申请日期2008年4月24日优先权日2007年6月6日发明者J·河,松木信雄,深泽笃毅申请人:Asm日本子公司