专利名称：使用十字型烃类化合物形成无定形碳层和形成低k值介电层的方法
技术领域：
本发明涉及形成无定形碳层的方法和形成低k值介电层的方法，并 且更具体地，涉及使用十字型烃类化合物作为前体形成无定形碳层的方 法和形成低k值介电层的方法。
相关技术的讨论
通常，使用含有烃类化合物的气体混合物和诸如Ar和He的惰性气 体，通过等离子体或热活化作用沉积无定形碳层。沉积的无定形碳层被 应用于仿生材料、有机发光二极管(OLED)、半导体集成电路、硬掩模等 各种领域。
根据美国专利公开第US2006-0084280号(2006年4月20日)或美国 专利第7，079，740号(2006年7月18日)中公开的相关技术，无定形碳层 沉积被应用于硬掩模、ARC (抗反射涂层)、DARC (介电抗反射涂层)、 BARC (底部抗反射涂层)等，其中主要使用直链型烃类化合物或环状型 烃类化合物作为前体。
烷烃系列(CnH2n+2)、烯烃系列(CnHh)或炔烃系列(CnH^.2)是直链型烃
类化合物的代表。并且苯系列或环己烷系列是环状型烃类化合物的代
表。
图1显示丁烷(C4Hn))和丙烯(C3H6)作为直链型烃类化合物的代表性
实例。图2显示苯((:6116)和三甲基苯((:91112)作为环状型烃类化合物的代
表性实例。
通过PECVD等沉积的无定形碳层具有直链型、支链型或环状型结
构的复杂构成和包括单键、双键或三键在内的键结构。复杂构成的比率 根据前体结构及其性质而变化。特别地，在使用直链型烃类化合物作为 前体的情况下，沉积的无定形碳层的结构主要成为直链型或支链型。在使用环状型烃类化合物作为前体的情况下，沉积的无定形碳层主要具有 连接在直链型和支链型之间的环状型构型。
向反应室供给用于沉积的液相或气相前体。如果向反应室供给气相 前体，则电离能很高。因此，沉积层氢含量高。该方法中产生颗粒。可 提高层的硬度。但沉积速率非常低。当向反应室供给液相前体时，沉积 速率高。但其缺点是沉积层的硬度降低。
发明概述
因此，本发明涉及使用十字型烃类化合物作为前体形成无定形碳层
所述方法充分地消除了由于相关技术的限制和缺点而产生的一个或多 个问题。
本发明的目的是提供沉积无定形碳层的方法，通过该方法能够沉积 用于硬掩模或低k值电介质的无定形碳层，该方法使用十字型烃类化合 物或与先前作为前体的化合物结构类似的烃类化合物，以沉积无定形碳 层。
本发明的另 一 目的是提供使用气体分离型花洒沉积无定形碳层的 方法，该方法使用十字型烃类化合物或与先前作为前体的化合物结构类 似的烃类化合物以沉积无定形碳层。
本发明的另一目的是提供形成低k值介电层的方法，该方法使用十 的材料。
本发明另外的优点、目的和特征一部分将在下文的说明书中阐明， 一部分经本领域技术人员考查下文的说明后对其是显而易见的或是其 可从本发明的实践中学到的。通过说明书、权利要求书以及附图中具体 指出的结构可实现并获得本发明的目的和其它优点。
为了达到这些目的和其它优点并根据本发明的目的，如本文中体现 的和广泛描述的，本发明的使用十字型烃类化合物形成无定形碳层的方 法包括步骤(a)蒸发含有十字型烃类化合物的前体，步骤(b)通过花洒向反 应室供给蒸发的前体和添加的气体，其中将所述前体和所述添加的气体转变为等离子态；以及步骤(c)在所述反应室中沉积用于硬掩模或低k值 电介质的无定形碳层。
在本发明的另一方面中，本发明的使用十字型烃类化合物形成低k 值介电层的方法包括步骤(a)蒸发包含含有Si-0的第一前体和含有十字 型烃类化合物的第二前体的前体，步骤(b)通过花洒向反应室供给蒸发的 前体和添加的气体，其中将所述前体和所述添加的气体转变为等离子 态；以及步骤(c)在所述反应室中沉积低k值介电层。
的，并旨在提供对要求专利保护的本发明作进一步说明。
附图的简要说明
包括用于提供对本发明的进一步理解，以及被并入以形成本申请一 部分的附图，说明本发明的实施方案并与说明书一起解释本发明的原 理。在附图中
图1是相关技术中用于形成无定形碳层的方法的前体的示例性图； 图2是相关技术中用于形成无定形碳层的方法的前体的另 一示例性
图3是本发明 一 实施方案中形成无定形碳层的方法的流程图； 图4是本发明 一实施方案中用于形成无定形碳层的方法的沉积装置 的方框图5是本发明一实施方案中用于形成无定形碳层的方法的烃类化合 物的示例性图6是本发明一实施方案中用于形成无定形碳层的方法的花洒的
图7是如图6所示的花洒中散射部分和注入部分的详图8是本发明一实施方案中形成低k值介电层的方法的流程图；以
及
图9是DMCPSO构型的示意图。
发明的详细描述现将详细参考本发明的优选实施方案，其实例在附图中说明。只要 可能，在整个附图中提到相同的或类似的部分时会使用相同的标号。
图3是本发明一实施方案中形成无定形碳层的方法的流程图。图4 是用于图3所示的形成无定形碳层的方法300的沉积装置的方框图。在 描述如图3所示的形成无定形碳层的方法300时，参考图4所示的无定 形碳层沉积装置400。
参考图3，形成无定形碳层的方法300包括前体蒸发步骤S310，供 给前体和添加的气体的步骤s320，以及沉积步骤S330。
在前体蒸发步骤S310中，诸如蒸发器、鼓泡器等蒸发装置410被 用于蒸发含有烃类化合物的液相前体。当使用鼓泡器时，前体能够与诸 如Ar、 H2、 02、 N2、 He等气体一起鼓泡。
图5是本发明一实施方案中用于形成无定形碳层的方法的烃类化合 物的示例性图。
参考图5，每一烃类化合物是十字型烃类化合物，其构型方式为一 对官能团以单键、双键和/或三键与指定的碳原子结合，所述指定的碳原 子为包含N(等于或大于3的自然数)个直链结合的碳原子的结构中除了 第一个和第N个碳原子的碳原子。在这种情况下，代表性的官能团包括 曱基(-CH3)、乙基(-C2Hs)、千基(-CH2-C6Hs)、苯基(-C6Hs)等。每一官能 团可选地能够包括至少一个选自氮、氧、氟和氯的原子，所述官能团例 如腸CxFy、 -NH2、 -NO、 -OH、 -CHO、画COOH等。
例如，十字型烃类化合物包括2，2-二甲基丙烷、2，2-二曱基丙烯、 2，2-二曱基丁烷、3,3-二甲基-1-丁烯、3,3-二曱基-1,3-丁二烯、3,3-二曱 基戊烷、3，3-二曱基-1-戊烯、3，3-二甲基-1，4-戊二烯、3，3-二乙基戊烷、 3,3-二乙基-1-戊烯、3,3-二乙基-1，4-戊二烯、3,3-二甲基己烷、3,3-二曱 基-l画己烯、3,3-二曱基-1,4-己二烯、3,3-二曱基-1,5-己二烯、3,3-二乙基 己烷、3，3-二乙基-1-己烯、3，3-二乙基-1,4-己二烯、3,3-二乙基-1，5-己二 烯等。上述化合物中至少一种可用作前体。或者，上述化合物之一和另 外的烃类化合物可用作前体。
除了使用构型方式为两个官能团与直链型链中的指定碳原子结合 的十字型烃类化合物之外，还可使用构型方式为一个官能团与指定的碳原子结合，另外的官能团与另一个碳原子结合的烃类化合物，所述指定
的碳原子为包含M个(等于或大于4的自然数)直链结合的碳原子的结构 中除了第一个和第M个碳原子的碳原子。例如，该烃类化合物包括2,3-二曱基丁烷、2,3-二曱基-1-丁烯、2,3-二曱基-1，3-丁二烯等中的一种。另 外，对于烃类化合物的另一实例，官能团能够位于上文列举的物质的基 本骨架结构的不同位置。
具体地，与直链型或环状型烃类化合物相比，十字型烃类化合物具 有相对低的电离能。因此，其能够以低能量增加无定形碳层的沉积速率。 由于十字型构型的特点，等离子态有利于直链型结构的聚合并且能够实 现环状型无定形碳层的沉积。因此，同时提供了直链型和环状型前体性 质以形成各种结构不同的无定形碳层。并且十字型烃类化合物能够补偿 气相前体沉积速率低的缺点。另外，十字型烃类化合物有利于补偿液相 前体硬度低的缺点.
在供给前体和添加的气体的步骤S320中，通过花洒420向反应室 430 —起供给蒸发步骤S310中蒸发的前体与添加的气体。在这种情况 下，添加的气体选自He、 Ar、 H2、 02、 N2、 N20、 NO、烃类化合物CxHy (其中1 Sx S9、 4 Sy ^20)。并且，添加的气体包括选自含氮的材料如 NH3、含氟的材料如CF4以及含硅的材料如SiH4中的一种。此时，能够 以a-CN、 a-CF和a-SiCH沉积这样的含N、 F或Si的碳层。
如图4所示，将蒸发的前体和添加的气体混合，然后向花洒420供 给。在供给前体和添加的气体的步骤S320中，即使将产生等离子体的 能量施加于花洒420，前体也至少能够进入等离子态。在这种情况下， 将施加于花洒420的产生等离子体的能量设置为10W至1.5kW。并且， RF (射频)能量、DC (直流电)能量或微波能量被用作产生等离子体的能 量，然后^皮施加于花洒420。
除了提前混合之外，能够将蒸发的前体和添加的气体在花洒420中 混合，并且更具体地，就在被注入反应室430之前。图6显示了花洒的 实例，并且图7是图6所示的花洒600中散射部分620和注入部分630 的详图。
图6所示的花洒600包括供给部分610、散射部分620以及注入部分630。供给部分610用于从一对供给管道610a和610b分别供给前体 和添加的气体，散射部分620分别散射单独供给的前体和单独供给的添 加的气体，并且注入部分具有多个孔635,以-便通过多个孔635共同注 入净皮散射部分620分别散射的前体和添加的气体。
散射部分620包括置于供给部分610下方具有单一区域的第一散射 区域620a、置于第 一散射区域620a下方净皮位于多个区域之间的通道622 分隔为多个区域的第二散射区域620b,以及连接于第二散射区域620b 的多个区域中的每一个区域的多个出口 624b。能够在第二散射区域620b 的每一分隔区域提供气体分布板626以均匀分布气体。在这种情况下， 前体和添加的气体之一被第一散射区域620a散射，然后通过第二散射 区域620b的多个区域之间的通道622排至围绕每一 出口 624b的多个空 间624a。前体和添加的气体中的另一种被第二散射区域620b散射，然 后排至每一出口 624b。
当将产生等离子体的能量施加于散射部分620或注入部分630时， 前体至少进入等离子态。这样，能够将等离子体前体注入到反应室430 中。
还能够包括绝缘环640，使散射部分620和注入部分630之间电绝 缘。或者，能够在散射部分620或注入部分630上涂覆能够电绝缘的绝 缘材料。在这种情况下，绝缘物能够包括诸如A1203、 A1N等陶瓷物质。 诸如特富龙等聚合物以及陶瓷物质和聚合物的复合材料。
能够将产生等离子体的能量同时施加于散射部分620和注入部分 630。具体地，能够对散射部分620和注入部分630分别施加不同的产 生等离子体的能量。
在沉积步骤S330中，使用所供给的等离子态的前体和添加的气体 使无定形碳层的沉积在反应室430内进行。在这种情况下，为了增加沉 积效率，将产生等离子体的能量持续施加于花洒420或将恒定的能量施 加于反应室430内部。
在沉积步骤S330中，能够将反应室430的内部环境维持在25°C至 500。C和O.lTorr至10Torr。能够以5nm/min至500nm/min的沉积速率 进行沉积步骤S330。通常，在相同的条件下如果沉积速率高，主要得到较低层密度的大分子沉积。如果沉积速率低，则层密度增加。因此，根 据处理目的，能够适当地调节沉积速率。
能够将向反应室430供给的、用于无定形碳层沉积的前体的比率设 定为全部前体和添加的气体的5%至100%。
用于硬掩模的无定形层
根据前体的构型能够将无定形碳层的结构分为PLC (类聚合物碳)、 GLC(类石墨碳)、DLC(类金刚石碳)等。
在将无定形碳层施加于用于半导体装置制作的硬掩模的情况下，所 形成的无定形碳层应该具有高硬度。为此，所形成的无定形碳层优选具 有DLC结构。
为了由前体形成DLC型无定形碳层，需要多个曱基(-CH3)，每一曱 基包括碳原子(C)和三个结合在碳原子上的氢原子(H)。优选地，十字型 烃类化合物或与十字型烃类化合物类似的另一烃类化合物的两个官能 团中的至少一个为甲基(-CH3)。
通过图3所示的方法沉积的无定形碳层能够具有PLC、 GLC、 DLC 等多种结构中的一种。并且无定形碳层能够具有O.lGPa至90GPa之间 很宽范围的杨氏模量。
根据实验，通过本发明的使用十字型烃类化合物形成无定形碳层的 方法，当使用3,3-二曱基-1-丁烯的前体气体作为前体将用于硬掩模的无 定形石友层沉积至500nm至1,500nm的厚度时，在248nm的波长出现1.0 至2.0的折射率和0.1至0.3的消光系数，其显著低于相关技术中无定形 碳层的折射率和消光系数。
用于低k值电介质的无定形碳层
用于低k值电介质的无定形碳层通过来自前体的活性物质最终包括 多个链式结构或交联结构。在这种情况下，在最终无定形碳层的交联结 构中产生纳米孔。如果形成很多纳米孔，则在无定形碳层内部提供更多 的空间。因此，其能够降低无定形碳层的介电常数值。所以，在用于低 k值电介质的无定形碳层的步骤中，优选形成更多的交联结构。根据实验，在加入He作为添加的气体的情况下，介电常数值高于 加入Ar的情况下的介电常数值。如果在相同能量下降低压力，则介电 常数值增加。通过本发明的使用十字型烃类化合物形成无定形碳层的方 法沉积而成的低k值介电无定形碳层具有2.0至3.2的介电常数值，因 此可用作低k值电介质。这归因于无定形碳层的多个交联结构以及被多 个纳米孔所降低的介电常数值。
相关技术中的用于低k值电介质的无定形碳层其缺点是低硬度。但 通过本发明的使用十字型烃类化合物形成无定形碳层的方法，使用十字 型烃类化合物或与十字型烃类化合物结构类似的烃类化合物作为前体 沉积而成的低k值介电无定形碳层能够增加层硬度。
低k值介电层
图8是本发明一实施方案中形成低k值介电层的方法的流程图。图 8所示的形成低k值介电层的方法800能够照原样使用图4所示的无定 形碳层形成装置400。
参考图8，形成低k值介电层的方法800包括蒸发前体的步骤S810、 供给前体和添加的气体的步骤S820以及沉积步骤S830。
在蒸发前体的步骤S810中，使用如蒸发器、鼓泡器等蒸发装置410 以蒸发液相前体。前体包括含有通常使用的Si-O的第一前体和含有十字 型烃类化合物的第二前体。在使用鼓泡器的情况下，能够将前体与诸如 Ar、 H2、 02、 N2、 He等一起鼓泡。能够以提前将第一和第二前体混合 的方式蒸发前体(参见图4)。或者，能够以将第一前体和第二前体分别 蒸发，然后将蒸发的第 一和第二前体混合的方式使用前体(未示出)。
第一前体包括DMCPSO (十曱基环戊基硅氧烷)、TEOS (正硅酸乙 酯)、HMDSO(六曱基二硅氧烷)等中的至少一种。图9是DMCPSO的构 型的示意图。
在供给前体和添加的气体的步骤S820中，通过花洒420向反应室 430 —起供给在蒸发步骤S810中蒸发的前体与添加的气体。
在这种情况下，添加的气体选自He、 Ar、 H2、 02、 N2、 N20、 NO、 烃类化合物CxHy(其中1 Sx S9、 4 Sy ^20)。并且，添加的气体包括选自含氮的材料如NH3、含氟的材料如CF4以及含硅的材料如SiH4。
如图4所示，将蒸发的前体和添加的气体混合，然后向花洒420供 给。在供给前体和添加的气体的步骤S820中，即使将用于产生等离子 体的能量施加于花洒420,前体也能至少进入等离子态。在这种情况下， 可将应用于花洒420、用于产生等离子体的能量设定为10W至1.5kW。 并且，RF (射频)能量、DC (直流电)能量或微波能量被用作产生等离子 体的能量，然后纟皮施加于花洒420。
除了提前混合之外，能够将蒸发的前体和添加的气体就在被注入反 应室430之前混合。为此，可使用图6或图7所示的气体分离型花洒600。
在沉积步骤S830中，使用所供给的等离子态的前体和添加的气体 使低k值电介质的沉积在反应室430内进行。在这种情况下，为了增加 沉积效率，将产生等离子体的能量持续施加于花洒420或将恒定的能量 施加于反应室430内部。
在沉积步骤S830中，能够将反应室430的内部环境维持在25°C至 500。C和O.lTorr至10Torr。能够以5nm/min至500nm/min的沉积速率 进行沉积步骤S830。
通常，在相同的条件下如果沉积速率高，主要得到较低层密度的大 分子沉积。如果沉积速率低，则层密度增加。因此，根据处理目的，能 够适当地调节沉积速率。
在将向反应室430供给的、用于沉积低k值电介质的前体比率中， 能够将向反应室430供给的前体中第一前体如DMCPSO等的比率设定 为全部前体和添加的气体的5%至99%。
因此，本发明具有包括在前体中的十字型烃类化合物，因此形成具 有相当低的介电常数k的低k值介电层。并且本发明增强了低k值介电 层的硬度和模量。
在本发明的使用十字型烃类化合物形成无定形碳层的方法中，使用 具有多个曱基官能团(-CH3)的十字型烃类化合物或构型为与十字型烃类 化合物类似的烃类化合物能够提高层硬度。因此，所形成的无定形碳层 可被用于硬掩模。
在本发明的使用十字型烃类化合物形成无定形碳层的方法中，使用十字型烃类化合物或构型为与十字型烃类化合物类似的烃类化合物有
利于纳米孔的形成。因此，所形成的无定形碳层可被用于低k值电介质。 在使用十字型烃类化合物形成低k值介电层的方法中，使用十字型 烃类化合物以及含有通常使用的Si-O的材料增加了沉积速率。并且，还 能够得到具有相当低的介电常数(k)和改善的硬度和模量的低k值介电 层。
对本领域技术人员很显然，在不背离本发明的精神和范围的情况 下，能够对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖本发明 的修改和变化，条件是其落在所附权利要求及其等同范围内。
权利要求
1. 形成用于硬掩模的无定形碳层的方法，其包括步骤(a)，蒸发含有烃类化合物的前体，所述烃类化合物的构型方式为一对官能团与指定的碳原子结合，所述指定的碳原子为包含N(等于或大于3的自然数)个直链结合的碳原子的结构中除了第一个和第N个碳原子的碳原子，其中所述官能团中的至少一个包含甲基(-CH3)；步骤(b)，通过花洒向反应室供给所述蒸发的前体和添加的气体He或Ar，其中将所述前体和所述添加的气体转变为等离子态；以及步骤(c)，在所述反应室中沉积用于硬掩模的无定形碳层。
2. 形成用于硬掩模的无定形碳层的方法，其包括步骤(a)，蒸发含有烃类化合物的前体，所述烃类化合物的构型方 式为一对官能团与一对碳原子结合，所述一对碳原子为包含M (等于 或大于4的自然数)个直链结合的碳原子的结构中除了第一个和第M 个碳原子的碳原子，其中所述官能团中的至少 一 个包含甲基(-CH3);步骤(b),通过花洒向反应室供给所述蒸发的前体和添加的气体 He或Ar,其中将所述前体和所述添加的气体转变为等离子态；以及步骤(c)，在所述反应室中沉积用于硬掩模的无定形碳层。
3. 形成用于低k值电介质的无定形碳层的方法，其包括 步骤(a),蒸发含有烃类化合物的前体，所述烃类化合物的构型方式为一对官能团与指定的碳原子结合，所述指定的碳原子为包含N(等 于或大于3的自然数)个直链结合的碳原子的结构中除了第一个和第N 个碳原子的碳原子，其中所述官能团中的至少一个包含曱基(-CH3);步骤(b),通过花洒向反应室供给所述蒸发的前体和添加的气体 He或Ar，其中将所述前体和所述添加的气体转变为等离子态；以及步骤(c),在所述反应室中沉积用于包含交联结构的低k值电介质 的无定形碳层。
4. 形成用于低k值电介质的无定形碳层的方法，其包括 步骤(a),蒸发含有烃类化合物的前体，所述烃类化合物的构型方式为一对官能团与一对碳原子结合，所述一对碳原子为包含M (等于 或大于4的自然数)个直链结合的碳原子的结构中除了第一个和第M 个碳原子的碳原子，其中所述官能团中的至少一个包含曱基(-013);步骤(b),通过花洒向反应室供给所述蒸发的前体和添加的气体 He或Ar,其中将所述前体和所述添加的气体转变为等离子态；以及步骤(c)，在所述反应室中沉积用于包含交联结构的低k值电介质 的无定形碳层。
5. 形成无定形碳层的方法，其包括步骤(a),蒸发含有烃类化合物的前体，所述烃类化合物的构型方 式为一对官能团与指定的碳原子结合，所述指定的碳原子为包含N(等 于或大于3的自然数)个直链结合的碳原子的结构中除了第一个和第N 个碳原子的碳原子；步骤(b),通过花洒向反应室供给所述蒸发的前体和添加的气体， 所述花洒包括用于分别供给所述前体和所述添加的气体的供给部分、 分别散射单独供给的前体和单独供给的添加的气体的散射部分以及具 有多个孔的注入部分，以便通过所述孔共同注入被散射部分分别散射 的所述前体和所述添加的气体，其中将产生等离子体的能量施加于所 述散射部分和所述注入部分中的至少一个；以及步骤(c),在所述反应室中沉积无定形碳层。
6. 如权利要求5所述的方法，其中所述添加的气体包括选自He、 Ar、 H2、 02、 N2、 N20、 NO、烃类化合物CxHy(其中1 Sx S9、 4 Sy ^20)、含氮的物质、含氟的物质以及含珪的物质中的至少一种。
7. 如权利要求5所述的方法，其中每一所述官能团包括选自-CH3、 -C2H5、 -CH2-C6H5、 -C6H5、 -CxFy、 -NH2、 -NO、 -OH、 -CHO和-COOH中的至少一种。
8. 如权利要求5所述的方法，其中所述花洒还包括绝缘环，所述 绝缘环使所述散射部分和所述注入部分电绝缘，或其中所述散射部分 和所述注入部分中的至少一个涂覆能够电绝缘的绝缘材料。
9. 如权利要求8所述的方法，其中如果在步骤(b)中，将产生等离 子体的能量施加于所述散射部分和所述注入部分，则对所述散射部分 和所述注入部分分别施加不同的能量。
10. 如权利要求5所述的方法，所述散射部分包括 置于所述供给部分下方、具有单一区域的第一散射区域； 置于所述第一散射区域下方被位于多个区域之间的通道分隔为多个区域的第二散射区域；以及连接于所述第二散射区域的多个区域中的每一个区域的多个出n ,其中所述前体和所述添加的气体之一被所述第 一散射区域散射， 然后通过所述第二散射区域的多个区域之间的所述通道排至围绕每一 所述出口的多个空间，并且其中所述前体和所述添加的气体中的另一 种被所述第二散射区域散射，然后排至每一所述出口 。
11. 形成无定形碳层的方法，其包括步骤(a)，蒸发含有烃类化合物的前体，所述烃类化合物的构型方 式为一对官能团与一对碳原子结合，所述一对碳原子为包含M (等于 或大于4的自然数)个直链结合的碳原子的结构中除了第一个和第M 个碳原子的碳原子；步骤(b)，通过花洒向反应室供给所述蒸发的前体和添加的气体， 所述花洒包括用于分别供给所述前体和所述添加的气体的供给部分、 分别散射单独供给的前体和单独供给的添加的气体的散射部分以及具 有多个孔的注入部分，以4更通过所述孔共同注入^皮散射部分分别散射 的所述前体和所述添加的气体，其中将产生等离子体的能量施加于所述散射部分和所述注入部分中的至少一个；以及 步骤(c)，在所述反应室中沉积无定形碳层。
12. 形成低k值介电层的方法，其包括步骤(a)，蒸发包含第一前体和第二前体的前体，所述第一前体含 有Si-O，所述第二前体含有烃类化合物，所述烃类化合物的构型方式 为一对官能团与指定的碳原子结合，所述指定的碳原子为包含N(等于 或大于3的自然数)个直链结合的碳原子的结构中除了第一个和第N个 碳原子的碳原子；步骤(b),通过花洒向反应室供给所述蒸发的前体和添加的气体， 其中将所述前体和所述添加的气体转变为等离子态；以及步骤(c)，在所述反应室中沉积低k值介电层。
13. 如权利要求12所述的方法，其中所述第一前体包括选自 DMCPSO (十曱基环戊基硅氧烷)、TEOS (正硅酸乙酯)、HMDSO (六曱 基二硅氧烷)中的至少 一种。
14. 如权利要求12所述的方法，其中所述添加的气体包括选自 He、 Ar、 H2、 02、 N2、 N20、 NO、烃类化合物CxHy(其中1 ^9、 4 ^20)、含氮的物质、含氟的物质和含硅的物质中的至少一种。
15. 如权利要求12所述的方法，其中每一官能团包括选自-CH3、 -C2H5、 -CH2-C6H5、 -C6H5、 —CxFy、 -NH2、匿NO、 -OH、 -CHO和隱COOH 中的至少一种。
16. 如权利要求12所述的方法，所述花洒包括用于分别供给所述前体和所述添加的气体的供给部分； 分别散射单独供给的前体和单独供给的添加的气体的散射部分；以及具有多个孔的注入部分，以便通过所述孔共同注入净皮散射部分分别散射的所述前体和所述添加的气体，其中在步骤(b)中将产生等离子体的能量施加于所述散射部分和 所述注入部分中的至少 一个。
17. 如权利要求16所述的方法，其中所述花洒还包括绝缘环，所 述绝缘环使所述散射部分和所述注入部分电绝缘，或其中所述散射部 分和所述注入部分中的至少一个涂覆能够电绝缘的绝缘材料。
18. 如权利要求17所述的方法，其中在步骤(b)中，如果将产生等 离子体的能量施加于所述散射部分和所述注入部分，则对所述散射部 分和所述注入部分分别施加不同的能量。
19. 如权利要求16所述的方法，所述散射部分包括 置于所述供给部分下方、具有单一区域的第一散射区域；置于所述第 一散射区域下方被位于多个区域之间的通道分隔为多 个区域的第二散射区域；以及连接于所述第二散射区域的多个区域中的每一区域的多个出口 ， 其中所述前体和所述添加的气体之一被所述第 一散射区域散射， 然后通过所述第二散射区域的多个区域之间的所述通道排至围绕每一 所述出口的多个空间，并且其中所述前体和所述添加的气体中的另一 种被所述第二散射区域散射，然后排至每一所述出口。
全文摘要
公开了使用十字型烃类化合物作为前体形成无定形碳层的方法和使用十字型烃类化合物形成低k值介电层的方法。本发明包括步骤(a)蒸发含有十字型烃类化合物的前体，步骤(b)通过花洒向反应室供给蒸发的前体和添加的气体，其中将所述前体和所述添加的气体转变为等离子态，以及步骤(c)在所述反应室中沉积用于硬掩模或低k值电介质的无定形碳层。
文档编号C23C16/452GK101435073SQ20071017037
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月15日 优先权日2007年4月23日
发明者裵根鹤, 金京洙, 金昊植 申请人:韩商奥拓股份有限公司