背景技術(shù)：

1、芯片設(shè)計的演進需要不斷改善電路速度和可靠性。這衍生出將多個設(shè)備致密化為更高的封裝密度，以實現(xiàn)更快的晶體管速度。然而，將設(shè)備縮小尺寸不總是優(yōu)選的。將密度提升至亞原子水平將會導(dǎo)致電阻電容(rc)延遲，從而降低晶體管效能。一種解決方案是使用低介電常數(shù)的金屬間電介質(zhì)膜來取代常規(guī)的硅氧化物膜。

2、一種可能被視為適合此任務(wù)的材料是經(jīng)碳摻雜的二氧化硅膜。使用這種材料來區(qū)分金屬線可以制造出具有減少傳播延遲、串擾噪聲和功耗的設(shè)備。然而，取代二氧化硅膜可能會對其他集成模塊產(chǎn)生不利影響。一個長期存在的問題是經(jīng)碳摻雜的二氧化硅膜的蝕刻。蝕刻輪廓可能會因為該膜釋放出過量的碳副產(chǎn)物而產(chǎn)生偏差。此外，從該膜中衍生的過量碳可能會干擾蝕刻且在達到期望深度之前停止蝕刻，從而使蝕刻不完全的可能性提高。碳含量還可能會引起難以調(diào)整的過多的微負載(孤立溝槽與密集溝槽之間的蝕刻速率差異)?；谶@些理由，除非是為了降低膜的介電常數(shù)，否則該膜中的高碳含量通常是不理想的。因此，在經(jīng)碳摻雜的二氧化硅膜中精確控制碳含量將會是有利的，特別是對于將存儲器單元豎直堆疊在多個層中的3d?nand技術(shù)。

3、這里提供的背景描述是為了總體呈現(xiàn)本公開的背景的目的。在此背景技術(shù)部分中描述的范圍內(nèi)的當前指定的發(fā)明人的工作以及在提交申請時不能確定為現(xiàn)有技術(shù)的說明書的各方面既不明確也不暗示地承認是針對本公開的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本文提供的是用于處理半導(dǎo)體襯底和半導(dǎo)體設(shè)備的方法和裝置。各種所述的方法和裝置涉及通過降低溫度的等離子體增強化學氣相沉積所制造的薄膜，該降低溫度的等離子體增強化學氣相沉積有利于大面積間隙填充應(yīng)用，例如先進的3d?nand設(shè)備的形成。這些薄膜具有改善的機械性能，同時又不犧牲電性能或其他有利于易于集成的性能。

2、因此，在第一方面，本發(fā)明包含一種薄膜的等離子體增強化學氣相沉積方法。在一些實施方案中，該方法包括在小于約700℃的襯底溫度下，在沉積室中提供該襯底；產(chǎn)生至少一種處理氣體的等離子體，該至少一處理氣體包括至少一種反應(yīng)物；在該沉積室中使該襯底與該等離子體接觸；及在該襯底上沉積該薄膜，該薄膜具有至少70gpa的楊氏模量。

3、在一些實施方案中，該反應(yīng)物為含硅氣體源、含鋁氣體源或含硼氣體源。

4、在一些實施方案中，該薄膜為一氧化硅、二氧化硅、硅氮化物、硅氮氧化物、鋁氧化物、硼碳化物或硼氮化物。

5、在一些實施方案中，該薄膜為經(jīng)摻雜的薄膜。

6、在一些實施方案中，該經(jīng)摻雜的薄膜為摻雜碳、氮、硼、磷或其組合的硅氧化物。

7、在一些實施方案中，該經(jīng)摻雜的薄膜具有至少90gpa的楊氏模量。

8、在一些實施方案中，該經(jīng)摻雜的薄膜為摻雜硅、氮、鍺、鎂、鎳或其組合的硼碳化物。

9、在一些實施方案中，該經(jīng)摻雜的薄膜為摻雜鉍、鋅、銅或其組合的硼氮化物。

10、在一些實施方案中，該經(jīng)摻雜的薄膜為摻雜鋁、磷、碳、氧或其組合的硅氮化物。

11、在一些實施方案中，該薄膜是摻雜有鉺、鈦、鉻或其組合的鋁氧化物。

12、在一些實施方案中，該等離子體是原位產(chǎn)生或遠程產(chǎn)生的。

13、在一些實施方案中，該薄膜具有小于300埃的厚度。

14、在一些實施方案中，該薄膜具有約4至約4.5的介電常數(shù)。

15、在第二方面，本發(fā)明包含一種襯底上的經(jīng)碳摻雜的硅氧化物膜的等離子體增強化學氣相沉積方法。在一些實施方案中，該方法包括在小于約700℃的襯底溫度下，在沉積室中提供該襯底；產(chǎn)生處理氣體和含碳氣體源的等離子體，該處理氣體包括含硅氣體源和載氣；在該沉積室中使該襯底與該等離子體接觸；及在該襯底上沉積經(jīng)碳摻雜的二氧化硅的薄膜，該薄膜具有至少70gpa的楊氏模量。

16、在一些實施方案中，該含硅氣體源是具有下列化學式的化合物的氣體：sihnr14-n(i)、sihn(or2)4-n(ii)、o(si(r33))2(iii)或其組合，其中，r1、r2及r3各自獨立為任選地經(jīng)取代的脂肪族、任選地經(jīng)取代的烷基、任選地經(jīng)取代的雜烷基、任選地經(jīng)取代的芳基、任選地經(jīng)取代的雜芳基、任選地經(jīng)取代的環(huán)烷基或任選地經(jīng)取代的雜環(huán)烷基，且n是從0到4的整數(shù)。

17、在一些實施方案中，該含硅氣體源是例如硅烷、四甲基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷及其組合之類的氣體。

18、在一些實施方案中，該含硅氣體源包括四甲基硅烷和硅烷。

19、在一些實施方案中，該含碳氣體源是例如二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷及其組合之類的氣體。

20、在一些實施方案中，該含碳氣體源還包括例如氬、氦、氫、氧化亞氮、氮或其組合之類的載氣。

21、在一些實施方案中，該經(jīng)碳摻雜的硅氧化物膜具有至少90gpa的模量。

22、在一些實施方案中，該經(jīng)碳摻雜的硅氧化物膜具有約5％(原子)以下的碳含量。

23、在一些實施方案中，該沉積室中的壓強被維持在介于約1torr與約8torr之間。

24、在一些實施方案中，該襯底溫度大于約400℃且小于約650℃。

25、在一些實施方案中，該含碳氣體源比該含硅氣體源的比率介于約150：1與約10：1之間。

26、在一些實施方案中，該等離子體是原位產(chǎn)生或遠程產(chǎn)生的。

27、在一些實施方案中，該薄膜具有小于300埃的厚度。

28、在一些實施方案中，該薄膜具有約4至約4.5的介電常數(shù)。

29、在第三方面，本公開包含組合物。在一些實施方案中，該組合物是經(jīng)碳摻雜的硅氧化物膜，其具有小于300埃的厚度、至少90gpa的楊氏模量、約4至約4.5的介電常數(shù)及約5％(原子)以下的碳含量。

30、在第四方面，本公開內(nèi)容包含用于處理襯底的裝置。在一些實施方案中，該裝置包括反應(yīng)室；襯底支撐件，其被配置成將該襯底支撐于該反應(yīng)室中；一或更多個入口，其用于將反應(yīng)物引進該反應(yīng)室；一或更多個出口，其用于將材料從該反應(yīng)室去除；以及控制器，具有至少一個處理器和存儲器，其中該至少一個處理器和該存儲器彼此通信連接，且該存儲器儲存計算機可執(zhí)行指令，計算機可執(zhí)行指令用于控制該至少一個處理器以致使：在小于約700℃的襯底溫度下，在沉積室中提供該襯底；產(chǎn)生至少一種處理氣體的等離子體，該至少一種處理氣體包括至少一種反應(yīng)物；在該沉積室中使該襯底與該等離子體接觸；以及在該襯底上沉積該薄膜，該薄膜具有至少70gpa的楊氏模量。

31、在一些實施方案中，該薄膜具有小于300埃的厚度。

32、在一些實施方案中，該薄膜具有約4至約4.5的介電常數(shù)。

33、在第五方面，本公開內(nèi)容包含一種用于在襯底上形成的經(jīng)碳摻雜的硅氧化物膜的裝置。在一些實施方案中，該裝置包括：反應(yīng)室；襯底支撐件，其被配置成將該襯底支撐于該反應(yīng)室中；一或更多個入口，其用于將反應(yīng)物引進該反應(yīng)室；一或更多個出口，其用于將材料從該反應(yīng)室去除；等離子體產(chǎn)生器，其被配置成將等離子體輸送至該反應(yīng)室；以及控制器，具有至少一個處理器和存儲器，其中該至少一個處理器和該存儲器彼此通信連接，且該存儲器儲存計算機可執(zhí)行指令，計算機可執(zhí)行指令用于控制該至少一個處理器以致使：(i)將該襯底接收于該反應(yīng)室中，(ii)使處理氣體流入該反應(yīng)室，該處理氣體包括含硅氣體源，以及(iii)從含碳氣體源產(chǎn)生該等離子體，且將該等離子體輸送至該反應(yīng)室以在該襯底上形成該經(jīng)碳摻雜的硅氧化物膜，其中該經(jīng)碳摻雜的硅氧化物膜具有：約90gpa以上的楊氏模量，以及約4至約4.5的介電常數(shù)。

34、在一些實施方案中，該經(jīng)碳摻雜的硅氧化物膜具有小于300埃的厚度。

35、在一些實施方案中，該經(jīng)碳摻雜的硅氧化物膜具有約5％(原子)以下的碳含量。

36、這些及其他方面將參照附圖而在下文進一步描述。